カレントミラー回路

はてさてまたしても珍妙な回路が出てきましたね。これがカレントミラー回路です。Q1のコレクタとベースを接続してるので等価回路は右の図のようになります。これで何がしたいのかと言うと、自由に値を設定できる定電流源が欲しいのです。具体的にはこの回路によって定電流IC2の値を自由に決めることができるのです。どうですか？そのように動作する様子が見えてきますか？

まずI1を求めます。電源電圧からD1の電圧降下を引いて合成抵抗で割ると、I1=(15-0.7)/(15ｋ+100)=0.95ｍAとなります。D1のカソード電圧は0.95ｍA×100Ω＝95ｍV、よってD1のアノード電圧＝ Q2のVB ＝0.795V。ということはQ2のVE=95ｍV。これでI2の電流が求まります。I1と同じ0.95ｍAですね。R1を10ｋΩにするとI1、I2はどうなるでしょう？計算ははぶきますが、I1、I2とも1.4ｍAとなります。ね、巧妙にできてるでしょ？R1でI1を自由に決めることができ、まるで鏡に映したようにI2が同じ電流値になることから、この回路をカレントミラー回路といいます。

実際のカレントミラー回路はダイオードを使わずにQ1のように接続します。これはQ1とQ2の特性を合わせてカレントミラー効果を厳密にするためです。ポイントはQ1、Q2のエミッタ抵抗を同じ値にすることですが、あえてI2をI1の2倍の定電流にしたい場合は、Q2のエミッタ抵抗をQ1のエミッタ抵抗の1/2にします。また下図のようにベースを多段に接続して複数の定電流回路を作ることもできます。このようにカレントミラー回路は非常に設計自由度の高い定電流回路なんですよぉ。

この多段回路の場合は、Q1、Q2、Q3が同じ電流値でQ2、Q3のコレクタ電流は定電流、Q4のコレクタ電流は2倍の定電流です。もうみなさん楽勝ですね。（＾＾）

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