Hva er et aktuelt speil?
Et strømspeil er en type elektrisk kretsdesign der strømmen i en seksjon av kretsen brukes til å regulere strømmen i andre seksjoner, slik at utgangen fra to eller flere regioner speiler hverandre i verdi. Aktuelle speilkretser er vanligvis designet med bi-polære forbindelsestransistorer (BJT) slik som NPN-transistoren, der en positivt dopet (P-dopet) halvlederbase er klemt mellom to negativt dopede (N-dopede) lag silisium. Disse transistorene er spesielt designet for å forsterke eller bytte strøm. I noen spesifikasjoner for gjeldende speilutforming kan NPN-transistoren fungere som en inverteringsstrømforsterker, som reverserer strømretningen, eller den kan regulere en varierende pulsstrøm gjennom forsterkning for å skape utgangspeilegenskaper.
Bruken av et transistorstrømspeil har blitt en grunnleggende komponent i analoge kretsutforminger, og vanligvis er mer enn ett strømspeil til stede i en krets. De kan brukes til å produsere en mye lavere utgangsstrøm enn det som ble lagt inn, eller, i tilfeller der et Wilson-speil brukes, produsere et økt utgangsmotstand ved å lage positive tilbakemeldingssløyfer i kretsen. I sin grunnleggende form fungerer en strømspeilkrets som en form for strømregulator som er i stand til å balansere utgangsstrømverdier uavhengig av inngangsbelastning eller motstandsnivåer over et spesifikt driftsområde for kretsen.
En av grunnene til at bi-polære veikryss-transistorer blir brukt til nåværende speilutforming skyldes det faktum at basissenderen, eller PN-delen, av transistoren fungerer pålitelig som en diode. Dioder regulerer både mengden strøm som går så vel som spenningsfallet for den aktuelle strømmen. I de fleste kretsløp samsvarer diodestrømmen så tett med utgangsstrømmen for transistorer i strømspeilene at reduksjon av motstanden som en diode opplever kan brukes som en nøyaktig beregning for å bestemme økningen i spenningsfall over PN-emitterkrysset til transistorer. Dette betyr at kollektorstrømmen for inngangsverdier på transistorene også har en direkte speilkvalitet for diodestrømmer i samme krets.
For at utgangsstrøm skal være konstant, må imidlertid temperaturen til alle NPN-transistorene i et strømspeil også forbli på et konstant nivå. Dette styres i kretsdesign ved å fysisk lime alle gjeldende speiltransistorer sammen eller plassere dem i umiddelbar nærhet på en integrert krets (IC) -brikke slik at de deler en felles temperatur. Til tross for denne designbegrensningen, er en gjeldende speilforsterker eller synkekonfigurasjon vanlig for mange kretsløp som en form for regulator som også kan utføres av motstander i kretsen. Dette fordi det er lettere å fremstille transistorer på silisiumoverflaten til integrerte kretsløp enn det er å etse motstandskomponenter på dem.