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集成电路设计与应用
ICDesignandApplication
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DOI:10.3969/j.issn.1003－353x.2011.12.009

基于Wilson电流镜的精密压控电流源
赵柏树，毛传武，李玲玮，余柳玉
(湖北大学物理学与电子技术学院，武汉430062)

摘要:将正负Wilson电流镜组合在一起，读取由运算放大器构成的电压跟随器的电源引线
电流，得到高精度的压控电流源。通过仿真手段研究互补Wilson电流镜组合的电流跟随特性;
用通用集成运算放大器和分立BJT(bipolarjunctiontransistors)构成实验测试电路，给出精度、
输出阻抗以及频率响应特性的实验测试结果。电路的带宽大大优于运算放大器的单位增益带宽
积，体现了电流模电路的优势。当采用CB(complementarYbipolar)工艺实现单片集成时，电路
的性能更好。还给出了电路的几种改进方案，实验证明，方案是可行的。
关键词:Wilson电流镜;压控电流源;仪表放大器;电流模;电压跟随器
中图分类号:TM919;TN710文献标识码:A文章编号:1003－353X(2011)12－0940－04

PrecisionVoltageControlledCurrentSourceBasedonWilson
CurrentMirrors
ZhaoBaishu，MaoChuanwu，LiLingwei，YuLiuYu
(FacultyofPhysicsandElectronics，HubeiUniversity，Wuhan430062，China)

Abstract:ViathecombinationofpositiVeandnegatiVeWilsoncurrentmirrors，thecurrentflowing
intopowerterminalofVoltagefollowercomposedofoperationalamplifiercanbegotten．Thenthehigh-
precisionVoltagecontrolledcurrentsourcecanbeobtained．Thecharacteristicofcurrentfollowingcaused
bYthecombinationofcomplementarYWilsoncurrentmirrorswasstudiedthroughsimulation．Withthe
experimentaltestcircuitconsistsofageneralintegratedoperationalamplifieranddiscreteBJT(bipolar
junctiontransistors)，theexperimentalresultsoftheprecisionofVoltagecontrolledcurrentsourceandthe
characteristicoffrequencYresponseweregiVen．Circuitbandwidthismuchbetterthantheunitgain
bandwidthofoperationalamplifier，whichshowsthedominancesofcurrent-modecircuit．whenusingCB
(complementarYbipolar)processtoimplementmonolithicintegration，thecircuit’spropertieswillbe
better．SeVeralimproVementprogramsaboutcircuithaVebeengiVen．TheexperimentsproVedthatthe
programsarepractical．
Keywords:Wilsoncurrentmirror;Voltagecontrolledcurrentsource;instrumentationamplifier;
current-mode;Voltagefollower
EEACC:1200

控电流源，通过仿真手段研究互补电流镜
0引言Wilson
组合的电流跟随特性，通过使用通用集成运算放大
在模拟电路设计中，电流源是一个应用十分广
器和分立BJT(bipolarjunctiontransistors)构成压
泛的基本单元电路。如何提高电流源的精度和增加
控电流源的实验测试电路，给出精度、输出阻抗以
功能并扩展其应用领域，一直是研究的一个热点课
及频率响应特性的实验测试结果。
题。本文设计了一种基于Wilson电流镜的精密压

940半导体技术第3