Co je to současné zrcadlo?
Proudové zrcadlo je typ konstrukce elektrického obvodu, kde proudový tok v jedné části obvodu se používá k regulaci proudu proudu v jiných sekcích, takže výstup dvou nebo více regionů se navzájem zrcadlí svou hodnotou. Současné zrcadlové obvody jsou obvykle konstruovány s bipolárními tranzistory (BJT), jako je tranzistor NPN, kde je pozitivně dopovaná (P-dopovaná) polovodičová báze vložena mezi dvě negativně dopované (N-dopované) vrstvy křemíku. Tyto tranzistory jsou speciálně navrženy pro zesílení nebo přepnutí proudu. V některých specifikacích návrhu současného zrcadla může tranzistor NPN fungovat jako zesilovač invertujícího proudu, který obrací směr proudu, nebo může regulovat měnící se pulzní proud prostřednictvím zesílení a vytvářet tak vlastnosti výstupního zrcadla.
Použití tranzistorového proudového zrcadla se stalo základní součástí designu analogových obvodů a obvykle je v obvodu přítomno více než jedno proudové zrcadlo. Mohou být použity k produkci mnohem nižší úrovně výstupního proudu, než jaký byl na vstupu, nebo v případech, kdy je použito Wilsonovo zrcadlo, mohou produkovat zvýšenou úroveň výstupního odporu vytvořením smyček pozitivní zpětné vazby v obvodu. Ve svém základním provedení obvod proudového zrcadla funguje jako forma regulátoru proudu, který je schopen vyvážit výstupní hodnoty proudu bez ohledu na vstupní zátěž nebo úrovně odporu v určitém rozsahu činnosti obvodu.
Jedním z důvodů, proč se pro současnou konstrukci zrcadla používají bipolární tranzistory, je skutečnost, že základní emitor nebo část PN tranzistoru spolehlivě funguje jako dioda. Diody regulují jak proud, který prochází, tak i pokles dopředného napětí pro tento proud. Ve většině obvodů se proud diody tak blízce shoduje s výstupním proudem pro tranzistory v proudových zrcadlech, které snižují odpor, který prožívá dioda, lze použít jako přesný výpočet k určení zvýšení úbytku napětí na křižovatce PN emitoru tranzistory. To znamená, že proud kolektoru pro vstupní hodnoty na tranzistorech má také přímou zrcadlovou kvalitu pro diodové proudy ve stejném obvodu.
Aby však byl výstupní proud konstantní, musí v proudovém zrcátku zůstat také teplota všech tranzistorů NPN na konstantní úrovni. To je řízeno při návrhu obvodu fyzickým slepením všech současných zrcadlových tranzistorů nebo jejich umístěním v těsné blízkosti na čip integrovaného obvodu (IC), takže sdílejí společnou teplotu. Přes toto konstrukční omezení je proudový zrcadlový zesilovač nebo potápěčská konfigurace společná pro mnoho obvodů jako forma regulátoru, který by mohl být také prováděn rezistory v obvodu. Je to proto, že je jednodušší vyrobit tranzistory na křemíkový povrch integrovaných obvodů, než na ně leptat komponenty rezistorů.