SlideShare a Scribd company logo
1 of 56
ممننااببعع ججرريياانن
ددوو ععاامملل ممههمم ددرر ممننااببعع 
ججرريياانن :: 
-1 مقاومت خروجي بسيار زياد باشد . 
I I V O = + 
R 
بيشتر باشد ، جريان خروجـي منبع جريان كمتر تحت تأثير R • هر چه 
ولتاژ مدار قرار 
مي گييرد . 
2 - جريان خروجي ثابت باشد و تحت تأثير عوامل طبيعي و 
ولتاژ منبع قرار نگيرد . 
• براي اينكه جريان داراي خروجي ثابت باشد ، بايد مدار سازنده جريان 
در منطقه فعال باياس شود . Iref مرجع
انواع منابع جريان: 
current source : -1 جريان ده 
current sink : -2 جريان خور 
براي باياس ترانزيستور در منطقه فعال : 
: BJT • ترانزيستور 
CE BE CEsat V = V > V 
بنابراين در ناحيه فعال باياس شده است .
: MOSFET • ترانزيستور 
: ( PMOS و NMOS شرط ناحيه اشباع ( براي 
: NMOS در 
: PMOS در 
: (NMOS) در اين مدار 
VDS ³ VGS -VT 
DS GS T V ³ V -V 
DS GS T V £ V -V 
T 
V = 
V 
V ³ V - V GS Þ DS 0 
³ - 
V DS GS T
ييكك ممننببعع ججرريياانن 
سسااددهه :: 
• در منابع جريان بايد نقطه كـار ترانزيستورهـا در ناحيه فعـال واقع 
شـود ( بيس به كلكتور وصل شود ) . در اين ناحيه جريان خروجي 
نيست . DC ثابت است و تابع ولتاژ 
در ناحيه فعال است ، T در اين مدار علوه بر اينكه 1 
T 2 . نيز بايد در ناحيه فعال باشد
Vout • در صورتي كه ترانزيستور خروجي به يك مدار با ولتاژ 
وصل شود ، شرط واقع شدن در ناحيه اشباع به صورت زير 
بدست مي آيد : 
DD SG GG V = V +V 
Þ = - (I) GS GG DD V V V 
از طرفي : 
DD SD out SS V = V +V +V 
Þ = + - (II) DS out SS DD V V V V
شرط ناحيه اشباع : 
: PMOS براي 
<0 
) و شرط ناحيه اشباع II ) و ( I بنابرايـن بـا توجـه بـه روابـط ( 
خواهيم داشت : 
متصل PMOS شرط اينكه ترانزيستور 
به مدار در ناحيه اشباع باشد : 
DS GS T V ³ V -V 
DS GS T 
V 
DS GS T Or V V V V V V T £ - Þ £ + 
out SS DD GG DD T V +V -V £ V -V + V 
out GG SS T V £ V -V + V
: RO محاسبه 
در اين حالت ولتاژ بدنه به سورس صفر است . 
Þ 
= 0 bs V m ds m = g r 
= + (1+m) O ds S R r R 
بيشتر PMOS از NMOS به دل يل اي نكه مقدار موبيلي ته ترانزيستور 
است بنابرا ين به ازاي يك جريان و ابعاد ثا بت مقاو مت خروجي 
بيشتر است و به همين دليل منبع جريان ايد ها لتر و NMOS 
تقويت كنند هه ائي با بهره بيشتر مي توان ساخت. 
يادآوري : مدار معادل ترانزيستور 
باشد ، يكي از منبع جريان ها مدار باز مي شود . Vbs= وقتي 0
: RO محاسبه 
: ac در حالت 
از قبل داشتيم : 
m ds m = g r 
ولي در اين مدار : 
بنابراين : 
bs gs V = V 
( ) m mbs ds m ¢ = g + g r 
= + (1+m¢) O ds S R r R 
<< Þ @ + (1+ m ) mbs m O ds S if g g R r R
::((CCaassCCooddee)) ممننببعع ججرريياانن ككااسسككوودد 
از ايـن منبـع جريان جايـي اسـتفاده م يشود كه 
مي خواهيـم مقاومـت خروجـي بال داشته باشيـم و مثل 
اين است كه دو آئينه جريان روي هم وصل شده باشند .
در اين مدار فرض مي شود كه : 
æ = ÷ø 
W 
ö çè 
æ = ÷ø 
W 
ö çè 
æ = ÷ø 
W 
ö çè 
÷ø 
و ترانزيستورها داراي يكسان باشند . 
نيز ب هصورت زير تعريف مي شود : VGS همچنين 
و به اين معني است كه : 
1 2 3 4 
W 
çè 
æ 
ö L 
L 
L 
L 
GS T GS T V = V + DV or DV = V -V 
K¢
در ناحيه اشباع داريم : 
¢ 
I K W - 
( )2 
D GS T V V 
GS T DV = V -V 
1 
2 
L 
= 
¢ 
I K W D D 
1 V 
2 
با توجه به فرض خواهيم داشت : 
2 
L 
= 
W 
• درصورتي كه دو ترانزيستور با نسبت هاي مختلف با همديگر 
سري باشند : 
K W V K W 
÷ø 
D 1 ¢æ 
1 
V 
ö çè 
æ ¢ = D ÷ø 
ö çè 
L 
I = I 2 
D1 D2 2 
بنابراين : 
2 
2 
1 
1 2 
2 
L 
L 
( ) 
( )1 
2 
Þ 
V 1 
= 
D 
2 
L 
L 
W 
W 
D 
V 
DV W 
L 
• پس هر چه مقدار در ترانزيستورهاي سري افزايش يابد 
مقدار 
ب هصورت مجذور كاهش مي يابد .
W 
• اگير ترانزيستور با نسبت مختلف با هم موازي باشند : 
• پس : 
= ¢æ 2 
و 
بنابراين : 
GS1 GS 2 V = V 1 2 DV = DV 
I K W D D ÷ø 
1 V 
2 
1 
1 
1 2 
ö L 
çè 
2 
I K W D D ÷ø 
1 V 
2 
2 2 
ö L 
çè 
= ¢æ 
( ) 
( )1 
2 
D 1 
= 
2 
L 
W 
L 
W 
I 
I 
D 
Þ 
L
تتححللييلل ممدداارر :: 
Mبا هم سري هستند پس : M 3 و 4 
و چون پس : 
از طرفي : 
W V V V GS T = + D 3 
æ = ÷ø 
W 
ö çè 
÷ø 
و 
æ = ÷ø 
W 
ö çè 
÷ø 
پس : 
بنابراين : 
يا 
V V V GS T = + D 4 
4 3 
çè 
æ 
ö L 
L 
D2 D3 I = I 
2 3 
W 
çè 
æ 
ö L 
L 
2 3 DV = DV 
V V V V out DS T = + + D 2 
V V V V out DS T = + + D ,min 2,min
براي اينكه ترانزيستور در ناحيه اشباع واقع شود VDS • حداقل 
Weak صفر است اما باععث مي شود ترانزيستور در ناحيه 
قطععع) قرار گيرد . براي اطمينان از اينكه ) Inversion 
ترانزيستور در ناحيه اشباع واقع شد هاست : 
• بنابراين حداقل ولتاژ خروجي براي باياس منبع جريان در 
ناحيه اشباع ب هصورت زير بدست مي آييد : 
در ناحيه غير خطي (تريود) . M و 2 M1 : • ناحيه 1 
تريود . M اشباع و 2 M1 : • ناحيه 2 
در نزديكي اشباع قرار مي گيرند . M و 2 M1 : • ناحيه 3 
V V DS = D ,min 
V V V out T = + 2D ,min
از يك ترانزيستور ( Vout,min) • براي كاهش ولتاژ حداقل خروجي 
با اندازه 
استفاده كنيم . 
W 
4 
L 
1
در اين مدار فرض م يشود كه : 
و 
æ = ÷ø 
W 
ö çè 
÷ø 
بنابراين : 
پس : 
æ = ÷ø 
W 
ö çè 
æ = ÷ø 
W 
ö çè 
æ = ÷ø 
W 
ö çè 
æ = ÷ø 
W 
ö çè 
÷ø 
1 2 3 5 6 
W 
çè 
æ 
ö L 
L 
L 
L 
L 
1 
4 1 4 
W 
çè 
æ 
ö L 
L 
V V V out DS = + D 2 
V V V out DS = + D ,min 2,min 
V V out = 2D ,min
::((WWiillssoonn)) ممننببعع ججرريياانن ووييللسسنن 
• منبععع جريان ويلسن داراي 
مقاومت خروجي زيادي است. 
مقاومعت خروجعي ايعن منبع 
جريان بيشتعر از آيئينه جريان 
به M اسععت. چون گيععت 2 
درين اش متصعل اسعت جهت 
از روش انعكاس ROut محاسبه 
امپدانس نمي توان استفاده كرد 
. بنابرايععن از روش تحليل 
سعيگنال كوچعك اين مدار را 
بررسي مي كنيم .
تتححللييلل سسييگگنناالل ككووچچكك ممننببعع ججرريياانن 
ووييللسسنن ::
(1) out ds1 out 1 gs1 ds2 out 2 gs2 V = r I -m V + r I -m V 
و 
از روابط ( 1) و ( 2) و ( 3) و ( 4) نتيجه م يگيريم : 
از طرفي : 
(2) gs1 gs2 ds3 ref 3 gs3 V +V = r I -m V 
(4) ref out (3) I = I gs1 gs2 V = V 
( ) gs gs ds out V V r I 1 3 3 3 + 1+ m = 
V V r I V V V r ds 
I 
gs gs ds out gs gs gs ( ) out 
2 
2 
m 
2 3 2 2 2 2 3 1 + 
m 
= = - Þ = =
بنابراين : 
m ( ) 
ö 
= - + 
1 
m 
3 
همچنين : 
يا 
ö 
æ 
V r r I r r I r m 
2 2 
I 
out ds ds out ds ds out از طرفي : 
بنابراين : 
( 1 
+ 
) 
V + 
3 
r I = 
r I gs 1 ( 1 + 
m 
2 
) ds 2 out ds 3 
out ( )÷ ÷ø 
æ 
ç çè 
+ 
2 
1 3 2 1 
m 
gs out ds ds Þ V I r r 
( ) out ds ds out gs out gs out V r r I V I V I 1 2 1 1 2 2 = + -m -m 
( ) ( ) 
ds 
m 
3 
+ 
( ) ( ) out 
2 
1 2 1 3 1 2 1 1 
2 
1 
m 
m 
m m 
+ 
- ÷ ÷ø 
ç çè 
+ 
= + + - + 
out 
R = V 
out 
out I 
( ) 
2 
2 
m 
2 
m + 
m 
1 2 1 3 1 2 
1 
1 3 
2 
1 
out ds ds ds ds ds R r r r r r 
m 
m 
m 
+ 
- 
+ 
= + - +
با فرض : 
, 1 2 3 m m >> 
خواهيم داشت : 
2 
m m 
R r r 1 3 
r 
out ds1 1 ds3 ds m 
2 
@ - m + 
l 
• درصعورتي كه مقدار مقدار ناچيزي نباشعد ، بعه دليل 
در (VDS) وابستگي جريان خروجي به ولتاژ درين سورس 
آينها با هم يكسان است نمي توان VGS دو ترانزيستوري كه 
جريان دري نها را برابر گرفت . 
I = K¢W - 1+l 
1 2 
( ) D GS DS I = f V ,V 
( ) ( ) D GS T DS V V V 
L 
2
براي حل مشكل اين مدار مدار را ب هصورت زير در مي آيورند : 
ترانزيستورها است . VDS در اين مدار برابر كردن M نقش 4
در اين مدار : 
چون : 
GS 4 DS 3 GS1 GS 2 V +V = V +V 
D1 D2 D3 D4 I @ I @ I @ I 
و 
W 
ö çè 
æ = ÷ø 
W 
ö çè 
æ = ÷ø 
W 
ö çè 
æ = ÷ø 
W 
ö çè 
÷ø 
L 
L 
L 
1 2 3 4 
بنابراين : 
GS1 GS 4 V = V 
æ 
L 
DS 3 GS 2 DS 2 V = V = V 
ها هم طبق مدار با هم برابر VGS ها با هم برابر و VDS • چون 
است مي توان گفت دقيقا : 
D2 D3 I = I
ععوواامملل ممههمم ددرر تتغغييييرر ججرريياانن 
خخررووججيي ممننااببعع ججرريياانن :: 
( VDD يا VCC ) -1 وابستگي به ولتاژ منبع 
-2 وابستگي به درجه حرارت
ووااببسستتگگيي ببهه ووللتتااژژ ممننببعع :: 
I 
V 
I 
I 
= ¶ 
D 
I 
V V 
CC 
CC 
D 
ò = 
CC ¶ 
V 
CC 
V 
CC 
I 
• هر چه حساسيت كمتر باشد منابع جريان از عوامل مداري مستقل تررند .
ممننببعع ججرريياانن ووييددللرر :: 
I V - 
V CC BE 
1 ref 
= 
ref R 
ö 
÷ ÷ø 
æ 
ç çè 
= 
I 
I 
R I V ref 
t ln 2
VCC حال مي خواهيم حساسيت جريان خروجي را نسبت به 
بدست آيوريم : 
æ 
- ¶ 
I 
¶ 
V 
R I 2 Þ 
R I 2 2 ÷ ÷ø 
Þ 
I 
ò = ¶ 
I CC 
V V 
CC 
I 
V 
CC ¶ 
ö 
I ¶ I - I ¶ 
I 
ref ref 
( ) ÷ ÷ø 
æ 
ç çè 
¶ 
= 
¶ 
¶ 
CC 
ref 
t 
CC I V 
I 
I 
V 
V 
ö 
ç çè 
¶ 
¶ 
V 
CC = 
¶ 
¶ 
CC 
ref 
ref 
CC 
t 
ref 
I 
I 
I 
V 
I 
V 
ö 
÷ ÷ 
ø 
æ 
R I 1 1 
2 
ç ç 
è 
I 
- ¶ 
¶ 
I 
¶ 
¶ 
= 
¶ 
¶ 
ref 
CC CC 
ref 
t 
I 
V I 
V 
CC V 
V 
ref 
CC 
V 
t 
ref 
I 
CC 
R V 
çè 
t 
ö I 
¶ 
V 
I 
V 
I 
¶ 
= 
¶ 
¶ 
÷ø 
æ + 2 
ö 
÷ ÷ 
ø 
æ ¶ 
V 
V 
I 
I CC t 
V V 
ç ç 
è 
+ 
= 
¶ 
¶ 
I R V 
ö çè 
÷ø 
æ + 
ò = 
ref 
CC 
CC 
ref 
t 
t 
ref 
CC 
t 
ref 
I 
I 
R I V 
V 
I 
V 
I 
V 
CC 2 
2 
1 
Þ ò ò 
= ref 
CC CC 
R I 1 + 
2 
I 
V 
t 
I 
V 
V
صرف نظر شود : VBE اگر در منبع جريان آئينه جريان از 
بنابراين : 
V 
= ´ 1 = 1 
در نتيجه : 
V 
CC 
ref 
V - 
V 
I = CC BE 
1 
@ 
ref R 
ref 
R 
I 
¶ 
ref V 
I CC 
V ¶ 
V 
I R 
ò = 
CC 
ref ref 
ref 
CC 
ref 
I 
CC 
1 
+ 
ò = 
CC R2 I 1 
V 
t 
I 
V 
I = mA I = A R = KW ref 1 , 10 , 12 2 m 
مثال : اگر خواهيم 
داشت : 
ò @0.18 I 
VCC
چچنندد ننككتتهه :: 
• منبع جريان ويدلر در مقايسه با منبع جريان آئينه اي 
برخوردار است . VCC از حساسيت كمتري نسبت به 
• درمنبع جريان آئينه اي حساسيت جريان خروجي به 
Vبرابر يك است و اين مناسب نيست . CC 
• منبمع جريانمي مناسمب اسمت كمه عواممل طبيعي و 
مداري روي آن اثري نداشته باشد .
حال حساسيت در مدار زير را بررسي م يكنيم : 
با صرف نظر از جريان بي سها : 
V 
t ref 
ref 
I 
R I = V = V Þ = 
2 1 ln ln 
S 
out BE t out 
I 
1 2 1 
S 
I 
R 
I 
I 
V 
t S 
out 
V 
I 
¶ 
I VCC - VBE - 
VBE V - 
2 
V 
V 
1 2 CC BE @ 
CC 
ref R 
R 
R 
= 
1 1 1 
= 
ref 
t 
S 
ref 
ref 
R I 
I 
I 
I 
R 
I 
2 
1 
1 
2 
1 
= = 
¶ 
1 
ref = 
¶ 
V R 
1 
I 
CC 
¶
بنابراين : 
1 
V 
t 
R I R 
ref 
2 1 
V 
I 
I 
ref 
¶ 
V 
I 
¶ 
I 
V 
I 
I 
out 
¶ 
V 
V 
I CC 
V 
I 
CC 
out 
CC 
out 
ref 
CC 
out 
CC 
out 
ò out 
= 
CC 
= 
¶ 
¶ 
= 
¶ 
V 
= = 
V V out 
I t 
V 
BE out 
Þ ò = Þ ò = = 
V I 
BE ref 
1 
V R I 
V R I 
1 2 1 1 
I CC t 
V 
V I R 
BE ref 
CC 
CC ref 
1 1 1 ln 
S 
I 
out 
CC 
I 
ln 
• عدد بسيار بزرگي است . بنابراين حساسيت اين منبع 
جريان به ولتاژ منبع ولتاژ بسيار كم است . 
• كاملا وابسته به است و اين مشكل ساز است . 
V 
CC I out • I 
I 
out ref V I CC out براي اينكه كاملا مستقل از شود كاري مي كنيم كه را 
بسازد. ( استفاده از منبع جريان آئينه جريان) 
ref 
I 
1 
S 
ref I 
• ب هدليمل رابطمه لگاريتممي حساسيت بما مقدار آمن نسبت به 
مقدار قبلي خيلي كمتر است .
براي اينكه كاملا مستقل V 
از شود از مدار زير استفاده 
I CC out م يكنيم : 
معروف است و متشكل Current Repeater اين مدار به مدار 
است . ( Q و 4 Q از يك منبع جريان آئينه جريان ( 3
با صر فنظر از جريان بيس ها در منبع جريان خواهيم 
داشت : 
I 
RI = V = V ref 
V 
Þ I = 
t ref 
از طرفي : 
C BE t I 
: ( با استفاده از روابط ( 1) و ( 2 
(1) ref C2 I = I 
ln ln (2) 
1 
2 
1 
2 1 
S 
C 
S 
I 
R 
I 
2 
1 
I 
V 
t C 
2 ln 
S 
C R 
I 
I =
I 
V 
I = 
t ln 
C 
بنابراين دو نقطه كار براي پياده 2 
سازي وجود 
C 2 دارد . 
R 
I 
S 
1 
نقطمه نزديمك جريان اشباع است كمه مطلوب نيست و 1 بايد 
مداري به منبع جريان اضافه كرد كه بتولند منبع جريان را 
2 در نقطه باياس كند . 
گفته مي شود . ( Start Up ) به اين مدار ، مدار آغازش
ممدداارر ررااه ه اانندداازز ::
ref I 
بنابراين جريان اولي هاي كه باعث مي شود جريان 
از نقطه اول عبور كند بايد شرط زير را داشته باشد : 
S1 
بايد 
V 
I = g >> 
ref I 
x 
R 
x R S1 I 
• مقدار چندان مهم نيست و تنها بايد جريان عبوري از آن از 
جريان 
بيشتر باشد . 
• توجه داشته باشيد كه اگر اين مقاومت بزرگ باشد ، تلفات 
حرارتي ب هوجودآمده در منبع جريان كاهش پيدا مي كند .
ننككتتهه : 
نيز استفاده VBE Multiplier • به جاي ديودها مي توان از مدار 
كرد . 
جائيكه : 
ö 
æ 
V V BE 
R R V R 
( ) ÷ ÷ø 
ç çè 
= + = + 
1 
2 
1 2 
BE 
2 
1 
R 
R 
1 2 V = 4V , R = 3R g 
• اما به دو دليل زير از اين مدار استفاده نمي شود : 
زياد است و نياز به جريان بال ( R و 2 R -1 تلفات مقاومت ( 1 
جهت را هاندازي دارد . 
-2 ساخت مقاومت و ترانزيستور نسبت به ديودها هزين هبرتر 
است . 
ها با اين مشكلات مواجه نمي شويم بنابراين MOSFET • در 
ها كاربرد دارد . MOSFET مدار بال در
ها داريم : MMOOSSFFEETT در
بنابراين خواهيم داشت : 
(1) 2 I I ref = (2) 2 GS1 RI = V 
و 
2 
I 
( ) 2 
ref 
(3) 
I = I = V -V ÞV = + 
D ref GS T GS V 
1 1 T 
2 1 
b 
از روابط ( 1) و ( 2) و ( 3) خواهيم داشت : 
2 2 
ref V RI I 2 
V 
2 2 
در اين حالت مي توان گفت : 
حساسيت ريشه دوم نسبت به لگاريتم ، 
نسبت به تغييرات پارامترها بيشتر است . 
b 
T T 
I 
RI = + Þ = + 
b b
ححسسااسسييتت (( تتغغييييرر)) ننسسببتت ببهه 
ددررججهه ححررااررتت :: 
I 
I T 
T ¶ 
ò = ¶ 
T 
• براي اينكه با عامل دما سروكار نداشته باشيم براي بررسي 
حساسيت جريان T 
خروجي از استفاده مي CF شود . 
I 
= 1 ¶ 
TCF ¶ 
• در اين حالت تغيير دما عامل تعيين كننده است . 
I 
T 
I 
T Temperature Coefficient CF :
ر را بدست م يآوريم : TيC زF حال براي منبع جريان
 
I VBE 
C = 2 
R 
- ¶ 
¶ 
I V 
V 
BE BE 
V R 
2 1 
T 
R V 
- ¶ 
¶ 
¶ 
R 
- ¶ 
V 
¶ 
I 
¶ 
1 1 1 
T BE 
 منفي  حالت  با  تقويت  چون  نيست  مناسب  مدار  اين 
 داريم 
 مثال  
mV 
VBE 
¶ 
ppm 
R 
1 ¶ 1500 
R ° 
 مدار  يك  در  اگر   
نفوذي  مقاومت  براي  و 
T ppm CF ° 
 اگر   
 داشت  خواهيم 
R 
T 
R 
T 
R R 
T 
T 
BE 
BE 
C 
¶ 
¶ 
¶ = 
¶ 
= 
¶ 
2 2 
 
0 0 
2 
2 
< < 
¶ 
¶ 
= 
¶ 
= 
T 
T R 
T V 
I 
BE 
C 
C 
CF 
C 
T 
° 
= - 
¶ 
2 
C 
T 
= 
¶ 
V V BE = 0.6 
C 
@ -4800
با مدار را هانداز زير نيز MOSFET براي مدار متشكل از 
خواهيم داشت :
ref 2I 
T V 
• معمول از لحاظ حرارتي نسبت به كمتر حساس 
b 
است و T 
براي 
CF بررسي حذف م يشود . بنابراين : 
R 
- ¶ 
V 
¶ 
1 1 
Þ CF 
T = 
T 
@ Þ = 2 T 2 ¶ 
T  
R 
 < < 
T 
¶ 
0 0 
همچنين داريم : 
ref V V 
2 
RI = + @ 
T T 
I 
b 
2 
RI V I VT 
R 
V 
T 
V ( T ) V ( T ) ( T T ) 
mV T T ° 
C 
= - - = 2.3 0 0 a a 
ppm 
° 
• هسر چسه درجسه حرارت افزايسش يابسد ولتاژ آسستانه 100 
كاهش 
T 
C 
CF مي يابد . 
• براي داشتن يك منبع جريان مستقل از حرارت بايد حداكثر
: VVtt گگررااييشش
و 
بنابراين : 
S 
ref 
Þ RI = V - out 
Þ = × 
ref 
I 
V I 
I 
1 , 2 ln ln ln 2 
نكته : 
out t I 
بنابراين : 
out ref I = I 
I 
RI = V -V (1) ln C 
(2) 
out BE1 BE2 S 
V = V 
BE t I 
( ) ( ) 
1 
S 
out 
out t 
S 
t 
S 
I 
I 
RI V 
I 
I 
2 1 2 S S I = I 
I I RI V I Vt 
S S out t out = Þ = Þ = 
2 ln 2 ln 2 2 1 R
بنابراين : 
úûù 
I t t 
ln 2 ln 2 é 
1 
R 
V 
- ¶ 
V 
¶ 
ù 
é 
V R 
- ¶ 
R ¶ 
V 
T 
R 
- ¶ 
V 
¶ 
I 
¶ 
1 1 1 
T t 
¶ 
> < 
¶ 
• مشاهده مي كنيم كه نسبت به مدار قبل خيلي كمتر 
شده است . 
R 
= Þ = - ¶ 
: = Þ 1 1 
• اگر : 
êë 
¶ 
¶ 
= 
ú ú ú ú 
û 
ê ê ê ê 
ë 
¶ 
¶ 
= 
¶ 
¶ 
T 
R 
T 
R R 
T 
T 
t 
t 
out 
2 2 
 
0 0 
= 
¶ 
= 
T 
T R 
T V 
I 
t 
out 
out 
CF 
T 
T R 
¶ 
if V KT K 
T 
CF 
q 
V 
T 
q 
t 
t ¶ 
¶ 
T = 300°K 
T ppm 
1 ¶ 1500 1800 
R CF ° 
C 
ppm 
C 
R 
T 
Þ @ 
° 
= 
¶
:: MMOOSSFFEETT ببرراايي تتككننووللووژژيي 
2 ref GS1 GS 2 I = I Þ V = V 
V 
( ) (n) 
RI V V V n I t 
BE BE t ln ln 2 1 2 2 = - = Þ = 
R 
بوجود مي آيد اما در تكنولوژي CMOS در تكنولوژي npn • ترانزيستور 
اين ترانزيستور بوجود نمي آيد . NMOS يا PMOS
گگررااييشش ممسستتققلل اازز ححررااررتت :: 
RI V V I VZ VBE 
بنابراين : 
= - Þ = - 
R 
out Z BE out 
V V R 
- ( - ¶ ÷ø 
) 
¶ 
- 
¶ 
æ 
Z BE 
ö çèI Z BE 
out ¶ 
R2 
T 
V 
T 
R V 
T 
T 
¶ 
¶ 
= 
¶ 
¶ 
V V R 
- - ¶ 
( ) 
V 
¶ 
V 
¶ 
1 1 1 
2 
T 
¶ 
out Z BE 
T R 
¶ 
- 
T R 
¶ 
T R 
Z BE 
   
0 
> > < 
0 0 
= 
I 
¶ 
¶ 
Iout 
¶ 
بنابراين مقدار به مقدار بستگي دارد . 
T 
R ¶
نسبت به درجه حرارت VBE و VZ در صورت يكه 
داراي تغييرات مشابه نباشند : 
• تفاوت اين مدار با مدار قبل اين است كه 
تا ديود ويك منبع جريان بعد از مقاومت n 
قرار گرفت هاست و اين قسمت به مدار قبلي 
اضافه شده است .
با صر فنظر از جريان بيس ها : 
V = V + nV + V + R I Z BE 3 g BE 1 2 out V = V = V BE 1 BE 3 
g و 
Þ 
I VZ - ( n + 
) 
VBE 
out 
2 
R 
2 
= 
براي محاسبه تغييرات ب هصورت زير عمل مي كنيم : 
R ، مدار مشابه مدار قبل است ولي به عامل كنترل علوه بر 
عامل كنترل R نيز اضافه شده است . در مدار قبل تنها n 
بود كسه تنظيسم آسن كار مشكلسي اسست و تغييسر آن روي 
مستقل است . n پارامترهاي ديگر اثرگذار مي باشد ولي 
( n ) V 
( ( ) ) 
¶ + 
V 
¶ 
V n V R 
1 1 2 1 2 
¶ 
   
0 
2 
2 
2 
0 
2 
0 
2 
> > < 
¶ 
- - + 
¶ 
- 
¶ 
= 
I 
¶ 
¶ 
T 
T R 
T R 
T R 
Z BE 
out Z BE
Iout 
¶ 
T 
با n = 0 
قراردادن مقدار 
محاسبه مي شود : ¶ 
• در اين حالت سه حالت ممكن است پيش بيايد : 
ديود n عدد صحيح مثبت حقيقي باشد ، به تعداد n 1 اگر . 
قرار داده مي شود . 
ديود n عدد صحيح منفي حقيقي باشد ، به تعداد n 2 اگر . 
در زير ديود زنر قرار داده مي شود . 
( VBE Multiplier) عدد اعشاري باشد ، ب هجاي ديد از n 3 اگر . 
استفاده مي كنيم .(اين روش قبل توضيح داده شد )
CCuurrrreenntt ممدداارر بباا ااسستتففااددهه اازز ممننببعع ججرريياانن 
:: MMiirrrroorr 
• در اين مدار نيز از ترانزيستوري استفاده 
م يكنيم كه دو اميتري است يعني جريان 
اشباع آن دو برابر است . 
با صرف نظر از جريان بيس ها : 
ln 2 
V V 
1 2 
2 
1 
1 
I I I V 
1 2 R 
R 
Vt 
BE BE BE 
out 
 
- 
= + = + 
V 
I VBE t 
out Þ = + 
1 ln 2 
R 
R 
1 2
بنابراين : 
ù 
ú ú ú ú 
û 
é 
ê ê ê ê 
t 
BE 
I t 
ë 
V ¶ 
R 
T 
¶ 
- 
V 
¶ 
T 
¶ 
V ¶ 
R 
1 
T 
¶ + 
- 
R V 
T 
¶ 
¶ 
= 
¶ 
out 
T 
¶ 
2 
2 
2 
2 
2 
1 
1 
1 
1 
ln 2 
R 
R 
R 
BE 
2 
I V 
V 
R 
¶ 
V 
V 
Þ 
out BE BE t t 1 ln 2 ln 2 
2 
2 
2 
1 
1 
2 
1 
1 
T R 
1 
R 
¶ 
T 
¶ 
- 
T 
¶ 
+ 
¶ 
T R 
¶ 
- 
T 
¶ 
¶ 
R 
R 
  
0 
< < > 0 
< 
0 
0 
= 
¶ 
¶ 
V 
¶ 
ln 2 
• جمله بايد جبران جملت منفي را كند . براي اين 
t 
R 
منظور ¶ 
T 
بايد 
2 
كوچك باشد . R مقدار 2 
باعث افزايش جريان خروجي و افزايش تلفات R • كاهش 2 
مدار مي شود . بنابراين مدار فوق مدار مناسبي نم يباشد .
Current source (Persian language)

More Related Content

Featured

2024 State of Marketing Report – by Hubspot
2024 State of Marketing Report – by Hubspot2024 State of Marketing Report – by Hubspot
2024 State of Marketing Report – by HubspotMarius Sescu
 
Everything You Need To Know About ChatGPT
Everything You Need To Know About ChatGPTEverything You Need To Know About ChatGPT
Everything You Need To Know About ChatGPTExpeed Software
 
Product Design Trends in 2024 | Teenage Engineerings
Product Design Trends in 2024 | Teenage EngineeringsProduct Design Trends in 2024 | Teenage Engineerings
Product Design Trends in 2024 | Teenage EngineeringsPixeldarts
 
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental HealthHow Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental HealthThinkNow
 
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdfAI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdfmarketingartwork
 
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024Neil Kimberley
 
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)contently
 
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024Albert Qian
 
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie InsightsSocial Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie InsightsKurio // The Social Media Age(ncy)
 
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024Search Engine Journal
 
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
5 Public speaking tips from TED - Visualized summarySpeakerHub
 
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd Clark Boyd
 
Getting into the tech field. what next
Getting into the tech field. what next Getting into the tech field. what next
Getting into the tech field. what next Tessa Mero
 
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search IntentGoogle's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search IntentLily Ray
 
Time Management & Productivity - Best Practices
Time Management & Productivity -  Best PracticesTime Management & Productivity -  Best Practices
Time Management & Productivity - Best PracticesVit Horky
 
The six step guide to practical project management
The six step guide to practical project managementThe six step guide to practical project management
The six step guide to practical project managementMindGenius
 
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...RachelPearson36
 

Featured (20)

2024 State of Marketing Report – by Hubspot
2024 State of Marketing Report – by Hubspot2024 State of Marketing Report – by Hubspot
2024 State of Marketing Report – by Hubspot
 
Everything You Need To Know About ChatGPT
Everything You Need To Know About ChatGPTEverything You Need To Know About ChatGPT
Everything You Need To Know About ChatGPT
 
Product Design Trends in 2024 | Teenage Engineerings
Product Design Trends in 2024 | Teenage EngineeringsProduct Design Trends in 2024 | Teenage Engineerings
Product Design Trends in 2024 | Teenage Engineerings
 
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental HealthHow Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
 
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdfAI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
 
Skeleton Culture Code
Skeleton Culture CodeSkeleton Culture Code
Skeleton Culture Code
 
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
 
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
 
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
 
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie InsightsSocial Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
 
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
 
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
 
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
 
Getting into the tech field. what next
Getting into the tech field. what next Getting into the tech field. what next
Getting into the tech field. what next
 
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search IntentGoogle's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
 
How to have difficult conversations
How to have difficult conversations How to have difficult conversations
How to have difficult conversations
 
Introduction to Data Science
Introduction to Data ScienceIntroduction to Data Science
Introduction to Data Science
 
Time Management & Productivity - Best Practices
Time Management & Productivity -  Best PracticesTime Management & Productivity -  Best Practices
Time Management & Productivity - Best Practices
 
The six step guide to practical project management
The six step guide to practical project managementThe six step guide to practical project management
The six step guide to practical project management
 
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
 

Current source (Persian language)

  • 2. ددوو ععاامملل ممههمم ددرر ممننااببعع ججرريياانن :: -1 مقاومت خروجي بسيار زياد باشد . I I V O = + R بيشتر باشد ، جريان خروجـي منبع جريان كمتر تحت تأثير R • هر چه ولتاژ مدار قرار مي گييرد . 2 - جريان خروجي ثابت باشد و تحت تأثير عوامل طبيعي و ولتاژ منبع قرار نگيرد . • براي اينكه جريان داراي خروجي ثابت باشد ، بايد مدار سازنده جريان در منطقه فعال باياس شود . Iref مرجع
  • 3. انواع منابع جريان: current source : -1 جريان ده current sink : -2 جريان خور براي باياس ترانزيستور در منطقه فعال : : BJT • ترانزيستور CE BE CEsat V = V > V بنابراين در ناحيه فعال باياس شده است .
  • 4. : MOSFET • ترانزيستور : ( PMOS و NMOS شرط ناحيه اشباع ( براي : NMOS در : PMOS در : (NMOS) در اين مدار VDS ³ VGS -VT DS GS T V ³ V -V DS GS T V £ V -V T V = V V ³ V - V GS Þ DS 0 ³ - V DS GS T
  • 5. ييكك ممننببعع ججرريياانن سسااددهه :: • در منابع جريان بايد نقطه كـار ترانزيستورهـا در ناحيه فعـال واقع شـود ( بيس به كلكتور وصل شود ) . در اين ناحيه جريان خروجي نيست . DC ثابت است و تابع ولتاژ در ناحيه فعال است ، T در اين مدار علوه بر اينكه 1 T 2 . نيز بايد در ناحيه فعال باشد
  • 6. Vout • در صورتي كه ترانزيستور خروجي به يك مدار با ولتاژ وصل شود ، شرط واقع شدن در ناحيه اشباع به صورت زير بدست مي آيد : DD SG GG V = V +V Þ = - (I) GS GG DD V V V از طرفي : DD SD out SS V = V +V +V Þ = + - (II) DS out SS DD V V V V
  • 7. شرط ناحيه اشباع : : PMOS براي <0 ) و شرط ناحيه اشباع II ) و ( I بنابرايـن بـا توجـه بـه روابـط ( خواهيم داشت : متصل PMOS شرط اينكه ترانزيستور به مدار در ناحيه اشباع باشد : DS GS T V ³ V -V DS GS T V DS GS T Or V V V V V V T £ - Þ £ + out SS DD GG DD T V +V -V £ V -V + V out GG SS T V £ V -V + V
  • 8. : RO محاسبه در اين حالت ولتاژ بدنه به سورس صفر است . Þ = 0 bs V m ds m = g r = + (1+m) O ds S R r R بيشتر PMOS از NMOS به دل يل اي نكه مقدار موبيلي ته ترانزيستور است بنابرا ين به ازاي يك جريان و ابعاد ثا بت مقاو مت خروجي بيشتر است و به همين دليل منبع جريان ايد ها لتر و NMOS تقويت كنند هه ائي با بهره بيشتر مي توان ساخت. يادآوري : مدار معادل ترانزيستور باشد ، يكي از منبع جريان ها مدار باز مي شود . Vbs= وقتي 0
  • 9. : RO محاسبه : ac در حالت از قبل داشتيم : m ds m = g r ولي در اين مدار : بنابراين : bs gs V = V ( ) m mbs ds m ¢ = g + g r = + (1+m¢) O ds S R r R << Þ @ + (1+ m ) mbs m O ds S if g g R r R
  • 10. ::((CCaassCCooddee)) ممننببعع ججرريياانن ككااسسككوودد از ايـن منبـع جريان جايـي اسـتفاده م يشود كه مي خواهيـم مقاومـت خروجـي بال داشته باشيـم و مثل اين است كه دو آئينه جريان روي هم وصل شده باشند .
  • 11. در اين مدار فرض مي شود كه : æ = ÷ø W ö çè æ = ÷ø W ö çè æ = ÷ø W ö çè ÷ø و ترانزيستورها داراي يكسان باشند . نيز ب هصورت زير تعريف مي شود : VGS همچنين و به اين معني است كه : 1 2 3 4 W çè æ ö L L L L GS T GS T V = V + DV or DV = V -V K¢
  • 12. در ناحيه اشباع داريم : ¢ I K W - ( )2 D GS T V V GS T DV = V -V 1 2 L = ¢ I K W D D 1 V 2 با توجه به فرض خواهيم داشت : 2 L = W • درصورتي كه دو ترانزيستور با نسبت هاي مختلف با همديگر سري باشند : K W V K W ÷ø D 1 ¢æ 1 V ö çè æ ¢ = D ÷ø ö çè L I = I 2 D1 D2 2 بنابراين : 2 2 1 1 2 2 L L ( ) ( )1 2 Þ V 1 = D 2 L L W W D V DV W L • پس هر چه مقدار در ترانزيستورهاي سري افزايش يابد مقدار ب هصورت مجذور كاهش مي يابد .
  • 13. W • اگير ترانزيستور با نسبت مختلف با هم موازي باشند : • پس : = ¢æ 2 و بنابراين : GS1 GS 2 V = V 1 2 DV = DV I K W D D ÷ø 1 V 2 1 1 1 2 ö L çè 2 I K W D D ÷ø 1 V 2 2 2 ö L çè = ¢æ ( ) ( )1 2 D 1 = 2 L W L W I I D Þ L
  • 14. تتححللييلل ممدداارر :: Mبا هم سري هستند پس : M 3 و 4 و چون پس : از طرفي : W V V V GS T = + D 3 æ = ÷ø W ö çè ÷ø و æ = ÷ø W ö çè ÷ø پس : بنابراين : يا V V V GS T = + D 4 4 3 çè æ ö L L D2 D3 I = I 2 3 W çè æ ö L L 2 3 DV = DV V V V V out DS T = + + D 2 V V V V out DS T = + + D ,min 2,min
  • 15. براي اينكه ترانزيستور در ناحيه اشباع واقع شود VDS • حداقل Weak صفر است اما باععث مي شود ترانزيستور در ناحيه قطععع) قرار گيرد . براي اطمينان از اينكه ) Inversion ترانزيستور در ناحيه اشباع واقع شد هاست : • بنابراين حداقل ولتاژ خروجي براي باياس منبع جريان در ناحيه اشباع ب هصورت زير بدست مي آييد : در ناحيه غير خطي (تريود) . M و 2 M1 : • ناحيه 1 تريود . M اشباع و 2 M1 : • ناحيه 2 در نزديكي اشباع قرار مي گيرند . M و 2 M1 : • ناحيه 3 V V DS = D ,min V V V out T = + 2D ,min
  • 16. از يك ترانزيستور ( Vout,min) • براي كاهش ولتاژ حداقل خروجي با اندازه استفاده كنيم . W 4 L 1
  • 17. در اين مدار فرض م يشود كه : و æ = ÷ø W ö çè ÷ø بنابراين : پس : æ = ÷ø W ö çè æ = ÷ø W ö çè æ = ÷ø W ö çè æ = ÷ø W ö çè ÷ø 1 2 3 5 6 W çè æ ö L L L L L 1 4 1 4 W çè æ ö L L V V V out DS = + D 2 V V V out DS = + D ,min 2,min V V out = 2D ,min
  • 18. ::((WWiillssoonn)) ممننببعع ججرريياانن ووييللسسنن • منبععع جريان ويلسن داراي مقاومت خروجي زيادي است. مقاومعت خروجعي ايعن منبع جريان بيشتعر از آيئينه جريان به M اسععت. چون گيععت 2 درين اش متصعل اسعت جهت از روش انعكاس ROut محاسبه امپدانس نمي توان استفاده كرد . بنابرايععن از روش تحليل سعيگنال كوچعك اين مدار را بررسي مي كنيم .
  • 19. تتححللييلل سسييگگنناالل ككووچچكك ممننببعع ججرريياانن ووييللسسنن ::
  • 20. (1) out ds1 out 1 gs1 ds2 out 2 gs2 V = r I -m V + r I -m V و از روابط ( 1) و ( 2) و ( 3) و ( 4) نتيجه م يگيريم : از طرفي : (2) gs1 gs2 ds3 ref 3 gs3 V +V = r I -m V (4) ref out (3) I = I gs1 gs2 V = V ( ) gs gs ds out V V r I 1 3 3 3 + 1+ m = V V r I V V V r ds I gs gs ds out gs gs gs ( ) out 2 2 m 2 3 2 2 2 2 3 1 + m = = - Þ = =
  • 21. بنابراين : m ( ) ö = - + 1 m 3 همچنين : يا ö æ V r r I r r I r m 2 2 I out ds ds out ds ds out از طرفي : بنابراين : ( 1 + ) V + 3 r I = r I gs 1 ( 1 + m 2 ) ds 2 out ds 3 out ( )÷ ÷ø æ ç çè + 2 1 3 2 1 m gs out ds ds Þ V I r r ( ) out ds ds out gs out gs out V r r I V I V I 1 2 1 1 2 2 = + -m -m ( ) ( ) ds m 3 + ( ) ( ) out 2 1 2 1 3 1 2 1 1 2 1 m m m m + - ÷ ÷ø ç çè + = + + - + out R = V out out I ( ) 2 2 m 2 m + m 1 2 1 3 1 2 1 1 3 2 1 out ds ds ds ds ds R r r r r r m m m + - + = + - +
  • 22. با فرض : , 1 2 3 m m >> خواهيم داشت : 2 m m R r r 1 3 r out ds1 1 ds3 ds m 2 @ - m + l • درصعورتي كه مقدار مقدار ناچيزي نباشعد ، بعه دليل در (VDS) وابستگي جريان خروجي به ولتاژ درين سورس آينها با هم يكسان است نمي توان VGS دو ترانزيستوري كه جريان دري نها را برابر گرفت . I = K¢W - 1+l 1 2 ( ) D GS DS I = f V ,V ( ) ( ) D GS T DS V V V L 2
  • 23. براي حل مشكل اين مدار مدار را ب هصورت زير در مي آيورند : ترانزيستورها است . VDS در اين مدار برابر كردن M نقش 4
  • 24. در اين مدار : چون : GS 4 DS 3 GS1 GS 2 V +V = V +V D1 D2 D3 D4 I @ I @ I @ I و W ö çè æ = ÷ø W ö çè æ = ÷ø W ö çè æ = ÷ø W ö çè ÷ø L L L 1 2 3 4 بنابراين : GS1 GS 4 V = V æ L DS 3 GS 2 DS 2 V = V = V ها هم طبق مدار با هم برابر VGS ها با هم برابر و VDS • چون است مي توان گفت دقيقا : D2 D3 I = I
  • 25. ععوواامملل ممههمم ددرر تتغغييييرر ججرريياانن خخررووججيي ممننااببعع ججرريياانن :: ( VDD يا VCC ) -1 وابستگي به ولتاژ منبع -2 وابستگي به درجه حرارت
  • 26. ووااببسستتگگيي ببهه ووللتتااژژ ممننببعع :: I V I I = ¶ D I V V CC CC D ò = CC ¶ V CC V CC I • هر چه حساسيت كمتر باشد منابع جريان از عوامل مداري مستقل تررند .
  • 27. ممننببعع ججرريياانن ووييددللرر :: I V - V CC BE 1 ref = ref R ö ÷ ÷ø æ ç çè = I I R I V ref t ln 2
  • 28. VCC حال مي خواهيم حساسيت جريان خروجي را نسبت به بدست آيوريم : æ - ¶ I ¶ V R I 2 Þ R I 2 2 ÷ ÷ø Þ I ò = ¶ I CC V V CC I V CC ¶ ö I ¶ I - I ¶ I ref ref ( ) ÷ ÷ø æ ç çè ¶ = ¶ ¶ CC ref t CC I V I I V V ö ç çè ¶ ¶ V CC = ¶ ¶ CC ref ref CC t ref I I I V I V ö ÷ ÷ ø æ R I 1 1 2 ç ç è I - ¶ ¶ I ¶ ¶ = ¶ ¶ ref CC CC ref t I V I V CC V V ref CC V t ref I CC R V çè t ö I ¶ V I V I ¶ = ¶ ¶ ÷ø æ + 2 ö ÷ ÷ ø æ ¶ V V I I CC t V V ç ç è + = ¶ ¶ I R V ö çè ÷ø æ + ò = ref CC CC ref t t ref CC t ref I I R I V V I V I V CC 2 2 1 Þ ò ò = ref CC CC R I 1 + 2 I V t I V V
  • 29. صرف نظر شود : VBE اگر در منبع جريان آئينه جريان از بنابراين : V = ´ 1 = 1 در نتيجه : V CC ref V - V I = CC BE 1 @ ref R ref R I ¶ ref V I CC V ¶ V I R ò = CC ref ref ref CC ref I CC 1 + ò = CC R2 I 1 V t I V I = mA I = A R = KW ref 1 , 10 , 12 2 m مثال : اگر خواهيم داشت : ò @0.18 I VCC
  • 30. چچنندد ننككتتهه :: • منبع جريان ويدلر در مقايسه با منبع جريان آئينه اي برخوردار است . VCC از حساسيت كمتري نسبت به • درمنبع جريان آئينه اي حساسيت جريان خروجي به Vبرابر يك است و اين مناسب نيست . CC • منبمع جريانمي مناسمب اسمت كمه عواممل طبيعي و مداري روي آن اثري نداشته باشد .
  • 31. حال حساسيت در مدار زير را بررسي م يكنيم : با صرف نظر از جريان بي سها : V t ref ref I R I = V = V Þ = 2 1 ln ln S out BE t out I 1 2 1 S I R I I V t S out V I ¶ I VCC - VBE - VBE V - 2 V V 1 2 CC BE @ CC ref R R R = 1 1 1 = ref t S ref ref R I I I I R I 2 1 1 2 1 = = ¶ 1 ref = ¶ V R 1 I CC ¶
  • 32. بنابراين : 1 V t R I R ref 2 1 V I I ref ¶ V I ¶ I V I I out ¶ V V I CC V I CC out CC out ref CC out CC out ò out = CC = ¶ ¶ = ¶ V = = V V out I t V BE out Þ ò = Þ ò = = V I BE ref 1 V R I V R I 1 2 1 1 I CC t V V I R BE ref CC CC ref 1 1 1 ln S I out CC I ln • عدد بسيار بزرگي است . بنابراين حساسيت اين منبع جريان به ولتاژ منبع ولتاژ بسيار كم است . • كاملا وابسته به است و اين مشكل ساز است . V CC I out • I I out ref V I CC out براي اينكه كاملا مستقل از شود كاري مي كنيم كه را بسازد. ( استفاده از منبع جريان آئينه جريان) ref I 1 S ref I • ب هدليمل رابطمه لگاريتممي حساسيت بما مقدار آمن نسبت به مقدار قبلي خيلي كمتر است .
  • 33. براي اينكه كاملا مستقل V از شود از مدار زير استفاده I CC out م يكنيم : معروف است و متشكل Current Repeater اين مدار به مدار است . ( Q و 4 Q از يك منبع جريان آئينه جريان ( 3
  • 34. با صر فنظر از جريان بيس ها در منبع جريان خواهيم داشت : I RI = V = V ref V Þ I = t ref از طرفي : C BE t I : ( با استفاده از روابط ( 1) و ( 2 (1) ref C2 I = I ln ln (2) 1 2 1 2 1 S C S I R I 2 1 I V t C 2 ln S C R I I =
  • 35. I V I = t ln C بنابراين دو نقطه كار براي پياده 2 سازي وجود C 2 دارد . R I S 1 نقطمه نزديمك جريان اشباع است كمه مطلوب نيست و 1 بايد مداري به منبع جريان اضافه كرد كه بتولند منبع جريان را 2 در نقطه باياس كند . گفته مي شود . ( Start Up ) به اين مدار ، مدار آغازش
  • 36. ممدداارر ررااه ه اانندداازز ::
  • 37. ref I بنابراين جريان اولي هاي كه باعث مي شود جريان از نقطه اول عبور كند بايد شرط زير را داشته باشد : S1 بايد V I = g >> ref I x R x R S1 I • مقدار چندان مهم نيست و تنها بايد جريان عبوري از آن از جريان بيشتر باشد . • توجه داشته باشيد كه اگر اين مقاومت بزرگ باشد ، تلفات حرارتي ب هوجودآمده در منبع جريان كاهش پيدا مي كند .
  • 38. ننككتتهه : نيز استفاده VBE Multiplier • به جاي ديودها مي توان از مدار كرد . جائيكه : ö æ V V BE R R V R ( ) ÷ ÷ø ç çè = + = + 1 2 1 2 BE 2 1 R R 1 2 V = 4V , R = 3R g • اما به دو دليل زير از اين مدار استفاده نمي شود : زياد است و نياز به جريان بال ( R و 2 R -1 تلفات مقاومت ( 1 جهت را هاندازي دارد . -2 ساخت مقاومت و ترانزيستور نسبت به ديودها هزين هبرتر است . ها با اين مشكلات مواجه نمي شويم بنابراين MOSFET • در ها كاربرد دارد . MOSFET مدار بال در
  • 39. ها داريم : MMOOSSFFEETT در
  • 40. بنابراين خواهيم داشت : (1) 2 I I ref = (2) 2 GS1 RI = V و 2 I ( ) 2 ref (3) I = I = V -V ÞV = + D ref GS T GS V 1 1 T 2 1 b از روابط ( 1) و ( 2) و ( 3) خواهيم داشت : 2 2 ref V RI I 2 V 2 2 در اين حالت مي توان گفت : حساسيت ريشه دوم نسبت به لگاريتم ، نسبت به تغييرات پارامترها بيشتر است . b T T I RI = + Þ = + b b
  • 41. ححسسااسسييتت (( تتغغييييرر)) ننسسببتت ببهه ددررججهه ححررااررتت :: I I T T ¶ ò = ¶ T • براي اينكه با عامل دما سروكار نداشته باشيم براي بررسي حساسيت جريان T خروجي از استفاده مي CF شود . I = 1 ¶ TCF ¶ • در اين حالت تغيير دما عامل تعيين كننده است . I T I T Temperature Coefficient CF :
  • 42. ر را بدست م يآوريم : TيC زF حال براي منبع جريان
  • 43.  I VBE C = 2 R - ¶ ¶ I V V BE BE V R 2 1 T R V - ¶ ¶ ¶ R - ¶ V ¶ I ¶ 1 1 1 T BE  منفي  حالت  با  تقويت  چون  نيست  مناسب  مدار  اين  داريم  مثال  mV VBE ¶ ppm R 1 ¶ 1500 R °  مدار  يك  در  اگر   نفوذي  مقاومت  براي  و T ppm CF °  اگر    داشت  خواهيم R T R T R R T T BE BE C ¶ ¶ ¶ = ¶ = ¶ 2 2  0 0 2 2 < < ¶ ¶ = ¶ = T T R T V I BE C C CF C T ° = - ¶ 2 C T = ¶ V V BE = 0.6 C @ -4800
  • 44. با مدار را هانداز زير نيز MOSFET براي مدار متشكل از خواهيم داشت :
  • 45. ref 2I T V • معمول از لحاظ حرارتي نسبت به كمتر حساس b است و T براي CF بررسي حذف م يشود . بنابراين : R - ¶ V ¶ 1 1 Þ CF T = T @ Þ = 2 T 2 ¶ T  R  < < T ¶ 0 0 همچنين داريم : ref V V 2 RI = + @ T T I b 2 RI V I VT R V T V ( T ) V ( T ) ( T T ) mV T T ° C = - - = 2.3 0 0 a a ppm ° • هسر چسه درجسه حرارت افزايسش يابسد ولتاژ آسستانه 100 كاهش T C CF مي يابد . • براي داشتن يك منبع جريان مستقل از حرارت بايد حداكثر
  • 47. و بنابراين : S ref Þ RI = V - out Þ = × ref I V I I 1 , 2 ln ln ln 2 نكته : out t I بنابراين : out ref I = I I RI = V -V (1) ln C (2) out BE1 BE2 S V = V BE t I ( ) ( ) 1 S out out t S t S I I RI V I I 2 1 2 S S I = I I I RI V I Vt S S out t out = Þ = Þ = 2 ln 2 ln 2 2 1 R
  • 48. بنابراين : úûù I t t ln 2 ln 2 é 1 R V - ¶ V ¶ ù é V R - ¶ R ¶ V T R - ¶ V ¶ I ¶ 1 1 1 T t ¶ > < ¶ • مشاهده مي كنيم كه نسبت به مدار قبل خيلي كمتر شده است . R = Þ = - ¶ : = Þ 1 1 • اگر : êë ¶ ¶ = ú ú ú ú û ê ê ê ê ë ¶ ¶ = ¶ ¶ T R T R R T T t t out 2 2  0 0 = ¶ = T T R T V I t out out CF T T R ¶ if V KT K T CF q V T q t t ¶ ¶ T = 300°K T ppm 1 ¶ 1500 1800 R CF ° C ppm C R T Þ @ ° = ¶
  • 49. :: MMOOSSFFEETT ببرراايي تتككننووللووژژيي 2 ref GS1 GS 2 I = I Þ V = V V ( ) (n) RI V V V n I t BE BE t ln ln 2 1 2 2 = - = Þ = R بوجود مي آيد اما در تكنولوژي CMOS در تكنولوژي npn • ترانزيستور اين ترانزيستور بوجود نمي آيد . NMOS يا PMOS
  • 50. گگررااييشش ممسستتققلل اازز ححررااررتت :: RI V V I VZ VBE بنابراين : = - Þ = - R out Z BE out V V R - ( - ¶ ÷ø ) ¶ - ¶ æ Z BE ö çèI Z BE out ¶ R2 T V T R V T T ¶ ¶ = ¶ ¶ V V R - - ¶ ( ) V ¶ V ¶ 1 1 1 2 T ¶ out Z BE T R ¶ - T R ¶ T R Z BE    0 > > < 0 0 = I ¶ ¶ Iout ¶ بنابراين مقدار به مقدار بستگي دارد . T R ¶
  • 51. نسبت به درجه حرارت VBE و VZ در صورت يكه داراي تغييرات مشابه نباشند : • تفاوت اين مدار با مدار قبل اين است كه تا ديود ويك منبع جريان بعد از مقاومت n قرار گرفت هاست و اين قسمت به مدار قبلي اضافه شده است .
  • 52. با صر فنظر از جريان بيس ها : V = V + nV + V + R I Z BE 3 g BE 1 2 out V = V = V BE 1 BE 3 g و Þ I VZ - ( n + ) VBE out 2 R 2 = براي محاسبه تغييرات ب هصورت زير عمل مي كنيم : R ، مدار مشابه مدار قبل است ولي به عامل كنترل علوه بر عامل كنترل R نيز اضافه شده است . در مدار قبل تنها n بود كسه تنظيسم آسن كار مشكلسي اسست و تغييسر آن روي مستقل است . n پارامترهاي ديگر اثرگذار مي باشد ولي ( n ) V ( ( ) ) ¶ + V ¶ V n V R 1 1 2 1 2 ¶    0 2 2 2 0 2 0 2 > > < ¶ - - + ¶ - ¶ = I ¶ ¶ T T R T R T R Z BE out Z BE
  • 53. Iout ¶ T با n = 0 قراردادن مقدار محاسبه مي شود : ¶ • در اين حالت سه حالت ممكن است پيش بيايد : ديود n عدد صحيح مثبت حقيقي باشد ، به تعداد n 1 اگر . قرار داده مي شود . ديود n عدد صحيح منفي حقيقي باشد ، به تعداد n 2 اگر . در زير ديود زنر قرار داده مي شود . ( VBE Multiplier) عدد اعشاري باشد ، ب هجاي ديد از n 3 اگر . استفاده مي كنيم .(اين روش قبل توضيح داده شد )
  • 54. CCuurrrreenntt ممدداارر بباا ااسستتففااددهه اازز ممننببعع ججرريياانن :: MMiirrrroorr • در اين مدار نيز از ترانزيستوري استفاده م يكنيم كه دو اميتري است يعني جريان اشباع آن دو برابر است . با صرف نظر از جريان بيس ها : ln 2 V V 1 2 2 1 1 I I I V 1 2 R R Vt BE BE BE out  - = + = + V I VBE t out Þ = + 1 ln 2 R R 1 2
  • 55. بنابراين : ù ú ú ú ú û é ê ê ê ê t BE I t ë V ¶ R T ¶ - V ¶ T ¶ V ¶ R 1 T ¶ + - R V T ¶ ¶ = ¶ out T ¶ 2 2 2 2 2 1 1 1 1 ln 2 R R R BE 2 I V V R ¶ V V Þ out BE BE t t 1 ln 2 ln 2 2 2 2 1 1 2 1 1 T R 1 R ¶ T ¶ - T ¶ + ¶ T R ¶ - T ¶ ¶ R R   0 < < > 0 < 0 0 = ¶ ¶ V ¶ ln 2 • جمله بايد جبران جملت منفي را كند . براي اين t R منظور ¶ T بايد 2 كوچك باشد . R مقدار 2 باعث افزايش جريان خروجي و افزايش تلفات R • كاهش 2 مدار مي شود . بنابراين مدار فوق مدار مناسبي نم يباشد .