Kas ir pašreizējais spogulis?

Strāvas spogulis ir elektriskās ķēdes konstrukcijas veids, kurā strāvas plūsma vienā ķēdes daļā tiek izmantota, lai regulētu strāvas plūsmu citās sekcijās, lai divu vai vairāku reģionu izejas vērtība atspoguļotu viens otru. Pašreizējās spoguļu shēmas parasti ir konstruētas ar bipolāriem savienojuma tranzistoriem (BJT), piemēram, NPN tranzistoriem, kur pozitīvi leģēta (P-leģēta) pusvadītāja bāze ir iestiprināta starp diviem negatīvi leģētiem (N-leģētiem) silīcija slāņiem. Šie tranzistori ir īpaši izstrādāti, lai pastiprinātu vai pārslēgtu strāvas plūsmu. Dažās pašreizējās spoguļa konstrukcijas specifikācijās NPN tranzistors var darboties kā invertējošais strāvas pastiprinātājs, kas maina strāvas virzienu, vai arī tas var regulēt mainīgu impulsa strāvu, izmantojot pastiprinājumu, lai radītu izejas spoguļa īpašības.

Tranzistora strāvas spoguļa izmantošana ir kļuvusi par analogo ķēžu dizaina pamata sastāvdaļu, un parasti ķēdē ir vairāk nekā viens strāvas spogulis. Tos var izmantot, lai radītu daudz zemāka līmeņa izejas strāvu nekā tika ievadīta, vai gadījumos, kad tiek izmantots Vilsona spogulis, palielinātu izejas pretestības līmeni, ķēdē izveidojot pozitīvas atgriezeniskās saites cilpas. Pamatformā strāvas spoguļa ķēde darbojas kā strāvas regulators, kas spēj līdzsvarot izejas strāvas vērtības neatkarīgi no ieejas slodzes vai pretestības līmeņiem noteiktā ķēdes darbības diapazonā.

Viens no iemesliem, kāpēc bipolārā savienojuma tranzistori tiek izmantoti strāvas spoguļu projektēšanai, ir fakts, ka tranzistora bāzes emitētājs jeb PN daļa darbojas droši kā diode. Diodes regulē gan plūstošās strāvas daudzumu, gan šīs strāvas priekšējo sprieguma kritumu. Lielākajā daļā ķēžu diodes strāva tik ļoti sakrīt ar strāvas spoguļu tranzistoru izejas strāvu, ka diodes pretestības samazināšanu var izmantot kā precīzu aprēķinu, lai noteiktu sprieguma krituma pieaugumu PN emitera krustojumā. tranzistori. Tas nozīmē, ka kolektora strāvai ieejas vērtībām tranzistoros ir arī tieša spoguļa kvalitāte diodes strāvām tajā pašā ķēdē.

Lai izejas strāva būtu nemainīga, strāvas spogulī visu NPN tranzistoru temperatūrai arī jāpaliek nemainīgā līmenī. To kontrolē shēmas projektēšanā, fiziski salīmējot kopā visus strāvas spoguļu tranzistorus vai novietojot tos tiešā tuvumā integrētās shēmas (IC) mikroshēmā, lai tiem būtu kopīga temperatūra. Neskatoties uz šo konstrukcijas ierobežojumu, strāvas spoguļa pastiprinātājs vai nogrimšanas konfigurācija ir kopīga daudzām shēmām kā regulatora veids, ko var veikt arī ķēdes rezistori. Tas ir tāpēc, ka ir vieglāk izgatavot tranzistorus uz integrālo shēmu silīcija virsmas, nekā iegravēt uz tiem rezistoru komponentus.