电流模电路及其应用探究

摘 要作为一种重要电路，在模拟信号处理过程中，电流模电路和电压模电路的重要性基本相等。本文对各种电流模电路和电流模电路的相关原理进行了分析，阐述了新的电子电路分析方法。这个方法主要运用跨导线性电路，电流镜，电流传输器等等对常用的电子电路进行了分析。

【关键词】电流模 电路 应用

1 电流模技术的概念

电流模电路也叫做电流型电路，它将电流当作主要参量来对模拟信号进行处理。从严格意义上来看，输入信号与输出信号都属于电流。整个电路只含有晶体管结电压，并没有别的电压参量，所以它被称作电流模电路。电流模电路具有以下几种特点：频带比较宽，速度比较快，动态范围相对较大，容易实现对电流的春出以及运输。利用这个方法对模拟信号进行处理，或者进行集成电路的设计，是近几年比较常见的方法。在进行高速宽带线性模拟集成电路以及非线性模拟集成电路的制作时，其最重要的基础就是电流模方法以及相关原理。所以，可以说电流模电路的广泛使用是一个重要的里程碑。

在传统的对模拟集成电路的探究中，学界常常将电压当作输入参量以及输出参量，因此在对模拟信号进行处理的时候，常常将电流信号转化为电压信号。电路以及系统都是利用电压来进行标记的。

相较于电压模电路，电流模处理电路的方法在阻抗方面存在着明显的不同。比如，在现实应用中的各种类型的电路里，内阻比较小的信号源通常会被当作电压源；内阻相对比较大的信号源常常被看作电流源。理想环境下，电压放大电路应该有着趋向于无限大的输入抗阻，而且它的输出抗阻应该是0；同样在理想环境下，电流放大电路的输入抗阻应该是0，而输出抗阻则趋向于无限大。在非常低的阻抗节点之上，各个电量间的电流量存在相加减的关系。

事实上，对于电流模电路，人们还是比较熟悉的，在实际应用中有非常多的电流模电路，比如，集成运放中进行分析的电流镜电路，甲乙类输出电路等等。

2 电流模电路的特点

2.1 非线性失真小

电流模电路主要的传输对象为电流。通常情况下，晶体管器件本身的指数伏安特性并不会对电流传输的线性度产生影响。因此，相较于电压模电路，电流模电路的非线性失真出现的概率要小很多，它能够对模拟信号进行更为精细的处理。

2.2 方便电流的存储以及转移

动态电流模电路对电流的储存功能以及转移功能具有其他电路不具备的优势。需要强调的是，电流模电路的这个特性并未在模拟集成电路以及相关应用中得到发挥。其限制性因素为支撑电路的不足。支撑电路影响了该系统的高速宽带，限制了其精度。

3 电流模单元电路的应用

所有的模拟功能的线性电流模集成电路以及非线性电流模集成电路的基本组成都是电流模单元。其常见的应用情况如下。

3.1 跨导线性电路（Trans Liner Circuits）

如图1所示，TL回路构成能够改变并增加电流放大单元电路。图1显示的T1与T4均为顺时针方向的发射结。而T2和T3则均为逆时针方向。所以，T1-T4的发射结共同后成了TL回路。其信号则由T3与T4的集电极以及基极进行输入，通过放大之后再由T1和T2进行输出。

该图是由基本电流放大单元级联构成的电流放大电路，它主要包括四级。其中第一级的T1，T2，T3，T4都是TL回路的主要组成部分，T3和T4是输入管，他们的偏置电流是（IO-IE），T1和T2则是差动管，它的偏执电流则是IE。所以这个单机电流的增益如下：

通常情况下，T1，T2，T3，T4的典型值是100，各个组的增益取值应该为β/10、

这个电路具备以下特点：通过对电流源本身的偏压进行改变能够对静态电流产生影响。所以利用这个方法能够提高增益调节的方便性，帮助增益控制提高自动化水平，尽可能大的降低功耗。

3.2 电流镜（Current Mirrors）

电流镜，也常常被称作CM电路。这种电路既能被当作电路的直流偏置以及有源负载，还能将电流量依据一定的比例进行传输。它在很多的电流模电路中都有比较广泛的运用。

常见的电流镜主要包括的结构有：基本镜像电流源，精密镜像电流源，高输出阻抗串接镜像电流源，闭环负反馈镜像电流源（威尔逊电流源），比例电流源，微电流源以及跨导线性甲乙类电流放大单元等。

3.3 电流传输器（Current Conveyors）

电流传输器也被叫做CC电路，它是一种三端器件。其本身是一种常见的电流模电路，组成部分为：电流镜和电流镜，电流镜和TL回路或电流镜和运放。电流运输器是构建宽带，运转速度高，精度比较高的模拟功能电路的基本电路之一。喜爱你在常见的电流传输器主要包括第一代电流传输器以及第二代电流传输器。

3.4 开关电流电路（Switched Current Circuits）

开关电流电路主要运用MOS器件栅极电容本身的存储能力来存储电流，转移电流。电管电流电路的别名又叫做动态电流镜，它主要被用于开关电流滤波器，开关电流以及电流转换器等方面。

4 小结

电流模电路的应用最早开始于上世纪八十年代末，近几年发展势头正旺，已经变为一类重要的电路了。其应用形式正在逐渐丰富。而在学术界，对电流模电路及其应用的研究正在变得越来越为人们所重视。本文对各种电流模电路和电流模电路的相关原理进行了分析，阐述了新的电子电路分析方法。这个方法主要运用跨导线性电路，电流镜，电流传输器等等对常用的电子电路进行了分析。本文主要包括三大部分，它们是：电流模技术的概念，电流模电路的特点，电流模单元电路的应用。其中电流模单元电路的应用主要包括以下几大部分：跨导线性电路；电流镜；电流传输器；开关电流电路等。目前国内对电流模电路的应用还存在着不充分的问题，这需要学界对其相关领域不断深入研究，提供良好的技术支撑。

参考文献

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[3]钮文良，电流模电路及其应用[J].北京联合大学学报，2001（06）：55.

作者单位

许昌技师学院 河南省许昌市 461000