集成電路中電路都是用的各種恒流源作偏置，偏置電路中電流都是恒定不變的，所有的參數(shù)計算都是圍繞這個恒定的電流。

一 最簡單的恒流源，鏡像恒流源，如圖

簡單差分放大電路詳解

那么這個電路是怎么工作的了，書本教材中介紹是:

電源 Vcc通過電阻R1和Q2產(chǎn)生一個基準電流 Iref,然后通過鏡像電流源在Q1的集電極得到相應的Ic1，作為提供給某個放大器的偏置電流。

Ib1 =Ib2=Ib

Ic1 =Ic2=Ic

═〉Ic1 =Ic2=Iref -2Ib=Iref-2(Ic2/β)

得：Ic2≈Iref×[1 ÷﹙1+2/β﹚]

當β>>2時，可得：

Ic2≈Iref=[Vcc-Ube1]÷R

由于輸出恒流Ic2和基準電流基本相同他們如同鏡像的關系所以這種恒流電路稱為鏡像電流源。

但是我個人覺得從靜態(tài)公式來理解，效果不如從動態(tài)來理解，這樣會更形象說明問題。

電源Vcc接通的一瞬間，電壓加在Q2,Q1基極產(chǎn)生Ib2,Ib1，同時也產(chǎn)生Ic2,Ib1。

Ic=βIb，Ic2流過電阻R1，產(chǎn)生電壓降，一旦這個電壓降大于4.3v,加在Q2,Q1基極的電壓就不足0.7v。

此時基射之間電壓不足以克服基射之間PN結的內電場，Ib2,Ib1就會變小,導致Ic2，IC1變小，R1的電壓降也會變小。

基極電壓又開始升高，導致Ib2,Ib1又開始增加，Ic2，Ic1增加，以此循環(huán)，基射之間電壓達到一個動態(tài)平衡，在0.7V附近微小的波動，靜態(tài)來看穩(wěn)定在0.7v。

二 放大器分析

因為分析都是圍繞這個恒定的偏置電流，所以我們必須先計算出這個鏡像流的電流，我們所有的計算都是建立在電路結構對稱，三極管的參數(shù)一致上面。

Q5和Q7組成鏡像流，IC5=IC7=(Vcc-Vee-Vbe5)/R4=(10v-0.8v)/4000Ω=2.3mA，誤差約為2Ib5或者2Ib7，從圖也可以看出來Q5集電極電流IC7分流了Ib5和Ib7，Ib5=Ib7，所以為2Ib5或者2Ib7。

仿真值2.26mA,基本一致。

Q7的集電極是和Q1,Q2的發(fā)射極連接，那么IC7=2*Ie1=2*Ie2，Ib1=Ib2=Ie1/(1+β)=Ie2/(1+β)，這種虛擬三極管的β值我們是預知的100，Ib1=Ib2=(1/2*IC7)/(1+100)=11.3μA。如圖簡單差分放大電路詳解

仿真值11.3μA,一致。

知道了Q1，Q2的基極電流，我們就可以計算出Q7集電極的電位了，如果我們選擇Q1，Q2兩個平衡電阻R2,R3阻值為200k，Q7集電極的電位Vc7=0V-R2*Ib2-Vbe2=0V-R3*Ib1-Vbe1=0v-200k*11.3μA-0.8V=-3.06V.如圖

仿真值-3.03v,基本一致。

如果我們選擇R2,R3為150k，那么集電極電位Vc7=-2.5V(計算同上)。如圖簡單差分放大電路詳解

仿真值-2.47,基本一致。

那么說明一個問題，放大管Q1和Q2的基極平衡電阻的選擇直接影響到Q7的集電極電位，也就是Q1,Q2的射極電位，如果Q1,Q2射極電位太高的話，會影響到放大電路的交流的放大動態(tài)范圍,這個是要注意的地方，也是這種簡單差分放大器的一個缺點。

Q3和Q4組成鏡像電流源給放大三極管Q1,Q2做集電極的有源負載。Q3,Q4是和放大管Q1,Q2集電極相連，那么IC3=IC4=IC3=IC4。Q2集電極電位VC2=5V-Vbe2=5v-0.7v=4.3v。

同上鏡像流分析，Q3的集電極電流IC3和Q4的集電極電流IC4也是有很小誤差的，誤差是2Ib3或者2Ib4，這個誤差電流會流入到下一級電路，或者一個負載，

我們給電路加上一個5k的純電阻負載R1，這個電阻連接在地，也就是0v上面，那么我們就可以大致確定Q1的集電極，以前我們說過三極管的集電極電流是不變的，電壓是由外部參數(shù)決定的，而我們已知R1流過的誤差電流很小，電路越對稱，誤差電流越小，理想靜態(tài)情況是沒有電流流過R1的，但是實際是不可能的，我們只能把誤差控制的很小。

很小的誤差電流流過R1到地(0v)，產(chǎn)生的電壓降也很小，Q1集電極電壓也基本是0V,和0v誤差很小，如圖簡單差分放大電路詳解

仿真值是-109mv，和地(0v)偏離很小，電路越對稱，越偏離小。

正因為流過R1誤差電流非常小，所以無論R1的阻值怎么變化，產(chǎn)生的電壓降都很小，Q1的集電極電位Vc1都在0V附近，和0v偏離小，如圖簡單差分放大電路詳解

我們分別把R1的阻值改為1k和10k，Q1集電極電位Vc1仿真值為-21.9mv和219mv，偏離0V都很小。