使用双极性结型晶体管(BJT)和NMOS晶体管的稳定电流源
作者：adi公司doug mercer，顾问研究员antoniu miclaus，系统应用工程师
本文将重点讨论使用双极性结型晶体管(bjt)和nmos晶体管的稳定电流源。
稳定电流源(bjt)
目标
本实验旨在研究如何利用零增益概念来产生稳定（对输入电流电平的变化较不敏感）的输出电流。
材料
►adalm2000主动学习模块
►无焊面包板
►一个2.2 kω电阻（或其他类似值）
►一个100 ω电阻
►一个4.7 kω电阻
►两个小信号npn晶体管（2n3904或ssm2212）
说明
bjt稳定电流源对应的电路如图1所示。
图1.稳定电流源
硬件设置
面包板连接如图2所示。w1的输出驱动电阻r1的一端。电阻r1和r2以及晶体管q1按照2020年11月studentzone文章所示进行连接。由于q2的vbe始终小于q1的vbe，因此可能的话，从器件库存中选择q1和q2满足条件——在相同集电极电流下，q2的vbe小于q1的vbe。晶体管q2的基极连接到q1集电极的零增益输出。r3连接在vp电源和q2的集电极之间，与2+示波器输入一起用来测量集电极电流。
图2.nmos零增益放大器面包板电路
程序步骤
零增益放大器可用于创建稳定的电流源。现在，当w1所表示的输入电源电压变化时，晶体管q1的集电极所看到的电压更为稳定，因此可以将其用作q2的基极电压，以在晶体管q2中产生更稳定的电流。
波形发生器配置为1 khz三角波，峰峰值幅度为3 v，偏置为1.5 v。示波器通道2的输入(2+)用于测量q2集电极上的稳定输出电流。
配置示波器以捕获所测量的两个信号的多个周期。确保启用xy功能。
使用示波器的波形图示例如图3和图4所示。
图3.q2集电极电压与w1电压的关系
图4.q2集电极电流与w1电压关系的示波器图
稳定电流源(nmos)
材料
►adalm2000主动学习模块
►无焊面包板
►一个2.2 kω电阻（或其他类似值）
►一个168 ω电阻（将100 ω和68 ω电阻串联）
►一个4.7 kω电阻
►两个小信号nmos晶体管（cd4007或zvn2110a）
说明
mos稳定电流源对应的电路如图5所示。
图5.稳定电流源
图6.稳定电流源面包板电路
硬件设置
面包板连接如图6所示。波形发生器w1的输出驱动电阻r1的一端。电阻r1和r2以及晶体管m1按照2020年11月studentzone文章所示进行连接。由于m2的vgs始终小于m1的vgs，因此可能的话，从器件库存中选择m1和m2满足——在相同漏极电流下，m2的vgs小于m1的vgs。晶体管m2的栅极连接到m1漏极的零增益输出。r3连接在vp电源和m2的漏极之间，与2+示波器输入一起用来测量漏极电流。
程序步骤
波形发生器配置为1 khz三角波，峰峰值幅度为4 v，偏置为2 v。示波器通道2的输入(2+)用于测量m2漏极上的稳定输出电流。
配置示波器以捕获测量的两个信号的多个周期。确保启用xy功能。
图7提供了示波器显示的图像示例。
图7.m2漏极电压与w1电压的关系
关于bjt和nmos的问题
►此类电路有时称为峰化电流源。您认为为什么会使用此命名规则？
►输出电流的峰值很窄。如何调整电路以产生更宽、更平坦的峰值？
您可以在学子专区博客上找到问题答案。
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目标
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材料
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说明
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图1.稳定电流源
硬件设置
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图2.nmos零增益放大器面包板电路
程序步骤
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配置示波器以捕获所测量的两个信号的多个周期。确保启用xy功能。
使用示波器的波形图示例如图3和图4所示。
图3.q2集电极电压与w1电压的关系
图4.q2集电极电流与w1电压关系的示波器图
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材料
►adalm2000主动学习模块
►无焊面包板
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►一个4.7 kω电阻
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说明
mos稳定电流源对应的电路如图5所示。
图5.稳定电流源
图6.稳定电流源面包板电路
硬件设置
面包板连接如图6所示。波形发生器w1的输出驱动电阻r1的一端。电阻r1和r2以及晶体管m1按照2020年11月studentzone文章所示进行连接。由于m2的vgs始终小于m1的vgs，因此可能的话，从器件库存中选择m1和m2满足——在相同漏极电流下，m2的vgs小于m1的vgs。晶体管m2的栅极连接到m1漏极的零增益输出。r3连接在vp电源和m2的漏极之间，与2+示波器输入一起用来测量漏极电流。
程序步骤
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图7提供了示波器显示的图像示例。
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