O que é um espelho atual?

Um espelho de corrente é um tipo de projeto de circuito elétrico em que o fluxo de corrente em uma seção do circuito é usado para regular o fluxo de corrente em outras seções, para que a saída de duas ou mais regiões se espelhe em valor. Os circuitos de espelho de corrente são geralmente projetados com transistores de junção bipolar (BJT), como o transistor NPN, onde uma base de semicondutores dopada positivamente (dopada com P) é imprensada entre duas camadas de silício dopadas negativamente (dopadas com N). Esses transistores são projetados especificamente para amplificar ou alternar o fluxo de corrente. Em algumas especificações de projeto de espelho atuais, o transistor NPN pode atuar como um amplificador de corrente inversora, que inverte a direção da corrente, ou pode regular uma corrente de pulso variável através da amplificação para criar propriedades de espelho de saída.

O uso de um espelho de corrente de transistor tornou-se um componente básico dos projetos de circuitos analógicos e geralmente mais de um espelho de corrente está presente em um circuito. Eles podem ser usados ​​para produzir uma corrente de saída de nível muito mais baixo do que a entrada, ou, nos casos em que um espelho Wilson é usado, produzir um nível de resistência de saída aumentado criando loops de feedback positivo no circuito. Em sua forma básica, um circuito de espelho de corrente atua como uma forma de regulador de corrente capaz de equilibrar os valores de corrente de saída, independentemente da carga de entrada ou dos níveis de resistência em um intervalo especificado de operação para o circuito.

Uma das razões pelas quais os transistores de junção bipolar são usados ​​para o design de espelho atual é devido ao fato de que o emissor base, ou parte PN, do transistor funciona de maneira confiável como um diodo. Os diodos regulam tanto a quantidade de corrente que passa quanto a queda de tensão direta dessa corrente. Na maioria dos circuitos, a corrente do diodo é tão semelhante à da corrente de saída dos transistores nos espelhos de corrente que a redução da resistência experimentada por um diodo pode ser usada como um cálculo preciso para determinar o aumento da queda de tensão na junção do emissor PN da transistores. Isso significa que a corrente do coletor para valores de entrada nos transistores também possui uma qualidade de espelho direta para correntes de diodo no mesmo circuito.

Para que a corrente de saída seja constante, no entanto, em um espelho de corrente, a temperatura de todos os transistores NPN também deve permanecer em um nível constante. Isso é controlado no projeto do circuito, colando fisicamente todos os transistores de espelho atuais juntos ou colocando-os em proximidade em um chip de circuito integrado (IC) para que eles compartilhem uma temperatura comum. Apesar dessa limitação de projeto, um amplificador de espelho atual ou uma configuração de dissipador é comum a muitos circuitos como uma forma de regulador que também pode ser realizada por resistores no circuito. Isso ocorre porque é mais fácil fabricar transistores na superfície de silicone dos circuitos integrados do que gravar componentes de resistores neles.