آینه جریان ویدلر
آینه جریان ویدلر (انگلیسی : Widlar current source ) یک آینه جریان است که به افتخار طراح آن باب ویدلر که در سال ۱۹۶۷ آن را ابداع کرد، نام گذاری شده است.[ ۱] [ ۲]
تحلیل ریاضی
یک آینه جریان ویدلر که با ترانزیستور پیوندی دوقطبی پیادهسازی شده است.
V
B
=
V
B
E
1
=
V
B
E
2
+
(
β
2
+
1
)
I
B
2
R
2
,
{\displaystyle V_{B}=V_{BE1}=V_{BE2}+(\beta _{2}+1)I_{B2}R_{2}\ ,}
(
β
2
+
1
)
I
B
2
=
(
1
+
1
/
β
2
)
I
C
2
=
V
B
E
1
−
V
B
E
2
R
2
=
V
T
R
2
ln
(
I
C
1
I
S
2
I
C
2
I
S
1
)
,
{\displaystyle (\beta _{2}+1)I_{B2}=\left(1+1/\beta _{2}\right)I_{C2}={\frac {V_{BE1}-V_{BE2}}{R_{2}}}={\frac {V_{T}}{R_{2}}}\ln \left({\frac {I_{C1}I_{S2}}{I_{C2}I_{S1}}}\right)\ ,}
V T ثابت بولتزمن است.
یافتن جریان وقتی مقاومتها را داریم
I
R
1
=
I
C
1
+
I
B
1
+
I
B
2
=
I
C
1
+
I
C
1
β
1
+
I
C
2
β
2
=
1
R
1
(
V
C
C
−
V
B
E
1
)
{\displaystyle {\begin{aligned}I_{R1}&=I_{C1}+I_{B1}+I_{B2}\\&=I_{C1}+{\frac {I_{C1}}{\beta _{1}}}+{\frac {I_{C2}}{\beta _{2}}}\\&={\frac {1}{R_{1}}}\left(V_{CC}-V_{BE1}\right)\end{aligned}}}
Eq. 2
I
C
1
=
β
1
β
1
+
1
(
V
C
C
−
V
B
E
1
R
1
−
I
C
2
β
2
)
{\displaystyle I_{C1}={\frac {\beta _{1}}{\beta _{1}+1}}\left({\frac {V_{CC}-V_{BE1}}{R_{1}}}-{\frac {I_{C2}}{\beta _{2}}}\right)}
از رابطهٔ دیود داریم:
Eq. 3
V
B
E
1
=
V
T
ln
(
I
C
1
I
S
1
)
.
{\displaystyle V_{BE1}=V_{T}\ln \left({\frac {I_{C1}}{I_{S1}}}\right)\ .}
Eq.1 provides:
I
C
2
=
V
T
(
1
+
1
β
2
)
R
2
ln
(
I
C
1
I
C
2
)
.
{\displaystyle I_{C2}={\frac {V_{T}}{\left(1+{\frac {1}{\beta _{2}}}\right)R_{2}}}\ln \left({\frac {I_{C1}}{I_{C2}}}\right)\ .}
با حل از روش سعی و خطا، سعی در حل مسئله خواهیم داشت:
برای مقادیر اولیه حدس میزنیم I C1 and I C2 .
برای V BE1 یک مقدار بدست میآوریم:
V
B
E
1
=
V
T
ln
(
I
C
1
I
S
1
)
.
{\displaystyle V_{BE1}=V_{T}\ln \left({\frac {I_{C1}}{I_{S1}}}\right)\ .}
یک مقدار جدید برای I C1 بدست میآوریم:
I
C
1
=
β
1
β
1
+
1
(
V
C
C
−
V
B
E
1
R
1
−
I
C
2
β
2
)
{\displaystyle I_{C1}={\frac {\beta _{1}}{\beta _{1}+1}}\left({\frac {V_{CC}-V_{BE1}}{R_{1}}}-{\frac {I_{C2}}{\beta _{2}}}\right)}
یک مقدار جدید برای I C2 بدست میآوریم:
I
C
2
=
V
T
(
1
+
1
β
2
)
R
2
ln
(
I
C
1
I
C
2
)
.
{\displaystyle I_{C2}={\frac {V_{T}}{\left(1+{\frac {1}{\beta _{2}}}\right)R_{2}}}\ln \left({\frac {I_{C1}}{I_{C2}}}\right)\ .}