电流变送器

该图列出了四个选择源电路。

图（a）的共源共栅电流镜在M4进入三极管区域之前需要较大的输入电压（VGS1 + VGS3），以及图（b）中威尔逊电流镜[6]上的最小允许电压和共源共栅电流。

镜子上的最小允许电压类似，小于MOS晶体管的导通电压。

另外两个共源共栅电路需要较低的电源电压，其中输入电压等于单个晶体管（M1）的栅极 - 源极电压。

使用图（a）的电路的缺点是它可能在晶体管进入三极管区域之前降低输出信号的最大幅度，而图（b）Wilson电路的缺点是其输出电阻约为一半。

共源共栅电流镜。

因此，共源共栅电流镜通常比威尔逊电流镜更受欢迎。

图（c）的经校准的共源共栅电流镜和图（d）的改进的共源共栅电流镜易于调节。

电路的输入电压摆幅很大，类似于最简单的双晶体管电流镜。

在图（c）中，M2的漏源电压VDS2基本保持不变，因为VGS3基本保持不变。

由于VGS1 = VDS1，VDS1随着Iin的增加而增加，反之亦然。

由于VDS2不变，因此不可忽略的沟道长度调制效应使Iout的变化小于Iin，因此Iout / Iin的比率是Iin的单调递减函数。

在图（d）中，M3和M4之间的栅极电压保持基本恒定，因为在驱动VGS2时稳定电流Io保持稳定。

当M4的宽长比远大于M3的宽长比时，VGS4的变化远小于VGS3的变化，此时，M3的耗尽层电压随着变化而变化。

M1的耗尽层电压。

因此，图中Iout / Iin的比率基本保持不变，即Iout变量接近Iin变量的各种值。

为此，图（d）改善了共源共栅电流镜中的电流传递函数，其比（c）校准的共源共栅电流镜中的电流传递函数更线性。

理想的双输出第三代电流发送器的电路符号如图1所示。

公式（1）是其理想的端口特性矩阵。

矩阵中的正号表示电流流入Z端子，负号表示电流流出Z端口，用于区分CCIII +和CCIII-。

从图1和等式（1）可以看出，CCIII是四端口器件，端口X和Y是电流输入端子，电流方向相反。

X端口的电压遵循Y端口电压，Z +端口和Z端口的电流都跟随X端口的电流。

CCIII的基本实现电路如图2所示。

它由四个基本电流镜（M5，M6）（M7，M8）（M13，M14）（M15，M16）和晶体管（M1-M4，M9-M12）组成。

。

输入端X，Y处的电流分别通过输出级晶体管M19-M20和M17-M18传输到Z +和Z-。

双端口Z +和Z-的输出电阻如公式（2）所示：可以看出，CCIII基本电路的输出阻抗是有限值，取决于输出级MOS晶体管的输出电阻。

CCIII的基本结构模型在10 MHz的频率范围内具有良好的电压和电流跟随特性。

但是，作为电流模式电路，Z端口的输出阻抗很低，只有几千欧姆。

在实际应用中，需要外部高电阻值。

电阻器完成电流到电压的转换。

通过改变CCIII电路结构以增加输出电阻可以改善这种现象。