電流鏡是模擬集成電路中普遍存在的一種標(biāo)準(zhǔn)部件，它也出現(xiàn)在一些數(shù)字電路中。在傳統(tǒng)的電壓模式運算放大器設(shè)計中，電流鏡用來產(chǎn)生偏置電流和作為有源負(fù)載。電流鏡電路主要的作用就是提供恒定的電流。

這一次再分享一個穩(wěn)定性更高的運放加三極管的恒流源電路：

其中V2是輸入的參考電壓，給到運放的正向輸入端，V3，V4是供電電壓。這個電路的核心呢，就是可以通過改變R5的阻值，來限制流過R4的電流。可以把R4作為Rload。

R2作為給運放的保護(hù)電阻，其實可有可無。R1給三極管提供一個基極的電流。假設(shè)最差的情況，Q1的發(fā)射極直接接地，那么R1上的壓降也應(yīng)該為5V-0.7V=4.3V左右，保證這種情況下基極電流足夠小。

R6作為給運放的反向輸入提供回路，可以不加。

看一下電路的工作原理：

運放正向輸入為5V，反向輸入假設(shè)開始為0，因為假設(shè)三極管還沒導(dǎo)通。

然后運放輸出5V，npn三極管想要導(dǎo)通，BE之間壓降為0.7V，這樣V1處的電壓就被鉗位在了4.3V左右。

這個4.3V會加在R5上面，使其有一個0.84mA左右的電流流過。

那么這個電流也就是流過R4的電流。

再看一下之前的電流鏡電路。

明顯的一點就是帶運放的電路會有一個反饋，這樣電路更穩(wěn)定一些。

下面是這兩種實現(xiàn)的優(yōu)缺點對比：

電流鏡電路的優(yōu)點：

電路簡單、成本低，不需要使用昂貴的運算放大器。

穩(wěn)定性好，電路中只有三極管，沒有其他電子元器件，因此可以實現(xiàn)高穩(wěn)定性的電流源。

電流鏡電路的缺點：

精度不高，受到溫度、晶體管參數(shù)等因素的影響較大，因此難以獲得高精度的恒流源。

電流鏡電路只能提供固定的電流，不能實現(xiàn)調(diào)節(jié)電流的功能。

op amp加npn三極管組成的恒流源電路的優(yōu)點：

可以實現(xiàn)高精度的恒流源，通過運算放大器和反饋電路的控制，可以精確調(diào)節(jié)輸出電流。

可以通過電路設(shè)計實現(xiàn)輸出電流的變化，實現(xiàn)不同電流需求的控制。

op amp加npn三極管組成的恒流源電路的缺點：

電路復(fù)雜，需要運算放大器和反饋電路，因此成本較高。

反饋電路可能會引入額外的噪聲和失真，因此在高精度要求的應(yīng)用中需要謹(jǐn)慎設(shè)計。

大家可以在設(shè)計中針對自己的需求來選取合適的電路。

審核編輯：湯梓紅