有源负载的电路设计中的有源负载

发布网友发布时间：2022-06-02 17:57

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热心网友时间：2023-11-27 11:40

在电路设计中，有源负载是一种由有源器件组成的电路元件。晶体管等有源器件对小信号产生高阻抗，但不需要很大的直流电压降，这种特性类似于阻值很大的电阻。这类交流大负载阻抗某类放大器的交流增益。有源负载常为电流镜的输出部分，并可以理想化的方式表示成电流源。通常来说，有源负载仅是恒流电阻，仅为整个电流源的一部分，因为电流源也包括恒压源（如下图中的电源VCC）。图1中的负载是电阻，流过负载的电流由欧姆定律可以求出：
由于这一关系，电阻的电压降受B点的电流支配。若偏置电流因为某些性能原因被固定，任何情况下的负载电阻升高都会自动使Vout电压降低，这样也会降低集电极与基极间的电压降VCB，同时*了放大器输出的信号摆幅。若信号摆幅大于VCB，在信号周期的一部分时间里，晶体管会不在放大区工作。
而对于图2中的有源负载，无论VCC到Vout的电压降多大，理想电流源的交流阻抗都是有限的，这样VCB的值可以很大，而输出信号摆幅也可以很大。在实际应用中，理想电流源由电流镜代替，有两方面不理想因素。第一，电流镜的交流电阻很大，但不是无穷大的。第二，电流镜需要小电压降来保持工作状态（保证电流镜的输出晶体管处于放大区）。这样一来，电流镜就会使允许的输出电压摆幅范围减小，但这种*与电阻相比要小得多，而且也不会由偏置电流的选择来决定，使电路设计的灵活性提高了不少。