Surse de Curent Constant.docx C 2

5/8/2018 Surse de Curent Constant.docx C 2 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/surse-de-curent-constantdocx-c-2 1/3

Surse de curent constant, cu tranzistoare MOS

Sursele de curent constant se realizeaz cu tranzistoare i au rolul de a furniza cureniindependeni de impedana de sarcin i pe cât posibil de tensiunea de alimentare i detemperatur.

In configuraia CIA, sursele de curent constant îndeplinesc urmtoarele funcii:de polarizare a altor etaje, de exemplu a celor difereniale;de sarcini active;de reele de reacie de mare impedan (reele de reacie active);de deplasare a nivelului de c.c.

Deoarece rezistenele de valori mari ocup o parte însemnat din aria cipului de siliciu(de exemplu pentru o rezisten de 1k, în funcie de rezistena pe ptrat a zonei din cipul desiliciu în care s-a realizat rezistorul, se poate consuma o suprafa echivalent cu cea a doutranzistoare), sursele de curent din CIA conin mai multe tranzistoare decât echivalentele lor realizate cu componente discrete.

`In funcie de tehnologia de fabricare a CI, sursele de curent se pot realiza cu tranzistoare bipolare sau cu tranzistoare cu efect de câmp de tipul MOS, obinute prin tehnologiile MOS iCMOS.

Principalele surse de curent constant întâlnite în structura CIA i realizate cutranzistoare bipolare sunt: sursele de curent cu dou tranzistoare, numite i surse simple de curent sau oglinzide curent (dac cele dou tranzistoare au ariile de emitor egale);sursele (oglinzile) de curent cu trei tranzistoare;sursa standard de curent;sursa de curent Widlar;sursa de curent cascod;sursa de curent multipl;sursa de curent cu tranzistoare cu efect de câmp (TEC-J).

In tehnologia MOS de realizare a CI se utilizeaz în principal:sursa simpl de curent cu dou tranzistoare;sursa de curent Wilson;sursa de curent cascod.

Deoarece aceste surse de curent au rol în polarizarea unor etaje ale CIA iar impedanelelor de ieire intervin în analiza de semnal mic a unor structuri integrate complexe, este foarte

important s se cunoasc valoarea de c.c. a curentului generat (Io

) i valoarea impedanei deieire (R o).In cele ce urmeaza vom analiza ca pe un exemplu o sursa simpla de curent cu doua

tranzistoare. Aceasta constituie un circuit propriu structurii integrate i reprezint un generator decurent comandat în curent, cu aspectul din fig.1.



Fig.1. Schema sursei simple de curent, realizat cu dou tranzistoare(oglinda de curent cu dou tranzistoare).

Tranzistorul Q1 este conectat ca diod, forându-se astfel o valoare nul pentru tensiuneacolector-baz. În acest fel, la jonciunea colector-baz nu exist injecie (deoarece nu este polarizat) i tranzistorul se comport ca i cum ar fi regiunea activ direct. În continuare vomneglija curenii reziduali ai jonciunilor i vom presupune ca tranzistoarele sunt identice i c rezistena de ieire a tranzistorului Q2 este infinit.

Deoarece tranzistoarele Q1 i Q2 au aceeai tensiune baz-emitor curenii lor de colector suntegali

I C1=I C2 (1)

Scriind suma curenilor în colectorul tranzistorului Q1 se abine

Surse de curent realizate cu TEC-J

Sursele de curent realizate cu tranzistoare cu efect de câmp cu gril jonciune (TEC-J)sunt surse concepute pentru cureni mici de polarizare, de ordinul microamperilor.Aceste surse înltur un dezavantaj al sursei simple de curent sau al sursei Widlar careconst în aceea c rezistorul R, de fixare a curentului de referin, este practic legat în paralel cusursa de alimentare EC dac UBE se neglijeaz în raport cu EC. Dac se dorete putere disipatmic, atunci rezistena R trebuie s fie de valoare mare, ceea ce este o soluie costisitoare (ariemare de siliciu). Se poate evita aceast situaie prin folosirea în loc de rezistorul R a unui TEC-Jcu canal n. Rezult schema din fig.3.13,a.



Metoda prezint urmtoarele avantaje:în locul unei arii mari de siliciu, ocupat de rezistorul R, acum suprafaa consumat esteechivalent cu cea a unui singur tranzistor npn;TEC-J lucreaz în regiunea de saturaie (pentru UDS"UP, UP fiind tensiunea de prag) astfel cIref practic nu depinde de UDS i deci de tensiunea de alimentare EC, deoarece

EC=UDS+UBE,UDS.

O alt soluie convenabil pentru obinerea unor cureni de polarizare mici, de valoare bine determinat i reproductibil, independent de tensiunile de alimentare, de temperatur iinsensibil la variaiile datorate procesului tehnologic, o constituie utilizarea unui TEC-J cu canal p, obinut prin implantare ionic (fig.3.13,b).

Documents

Surse de Curent Constant.docx C 2