Stromspiegel
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Der Stromspiegel stellt eine besondere Transistor-Schaltung dar. Mit ihr ist es möglich, von einem vorhandenen Strom einen anderen abzuleiten (vergleiche Konstantstromquelle). Der Stromspiegel stellt also eine stromgesteuerte Stromquelle dar.
[Bearbeiten] Motivation
Die Stromspiegelschaltung wird vor allem in integrierten Schaltungen eingesetzt. Hier wird oft eine Replik eines bereits vorhandenen Stromes benötigt. Mit dem Stromspiegel ist es möglich genau einen solchen identischen Strom zu erzeugen. Hierfür werden Transistoren benutzt, die in ihrer Bauform identisch sind. Sind diese Transistoren zudem dicht benachbart, so lässt sich über die Flächenverhältnisse der aktiven Flächen, Gatefläche oder Emitterfäche, das Verhältnis dieser Ströme allein über dessen Flächen festlegen.
[Bearbeiten] Beispiele
Das Bild zeigt drei typische Beispiele für Stromspiegel in bipolarer Technik und die äquivalenten CMOS-Schaltungen. Die Widerstände bei den bipolaren Stromspiegeln sind optional. In CMOS-Technik sind sie unüblich. Stromspiegel werden auch als aktive Lasten eingesetzt.
linkes Bild: einfachster Stromspiegel. Das Stromverhältnis wird über die Emittervielfachheit (Gatevielfachheit) eingestellt. Alternativ kann das Stromverhältnis auch über die Widerstände eingestellt werden, falls die Genauigkeitsanforderungen nicht hoch sind.
mittleres Bild: geregelter Stromspiegel (Wilson current mirror)
rechtes Bild: unterstützter Stromspiegel. Der Transistor in der Mitte reduziert den Fehler der durch den Basisstrom eines Bipolartransistors entsteht. Fügt man den Widerstand in Mitte ein, wird dieser Spiegel erheblich schneller.
