นี่คือวงจร...ที่คุณอาจไม่เคยรู้จัก
วงจรเคอร์เรนท์มิร์เรอร์ (Current mirror) หรือวงจรสะท้อนกระแส เป็นวงจรที่ทำหน้าที่สะท้อนกระแสอ้างอิงในสาขาหนึ่ง ไปยังสาขาอื่นๆของวงจร ยังสามารถออกแบบให้สะท้อนกระแสในวงจรที่มีหลายๆเอาต์พุตได้
นั่นคือให้กระแสอ้างอิงเป็นเสมือนภาพสะท้อนของกระแสในอีกเอาต์พุตหนึ่ง โดยกระแสที่ถูกสะท้อนมานั้นจะมีความเป็นเชิงเส้นกับกระแสอินพุตอย่างคงที่ โดยไม่ขึ้นกับแรงดันเอาต์พุต แหล่งจ่าย และอุณหภูมิ
คุณสมบัติของวงจรคือ
- ●กระแสเอาต์พุตมีความเป็นเชิงเส้นกับกระแสอินพุต
- ●ความต้านทานทางอินพุตมีค่าต่ำเป็นศูนย์โอห์ม
- ●ความต้านทานทางเอาต์พุตมีค่าสูงเป็นอินฟินิตี้
วงจรสะท้อนกระแสสามารถทำงานได้ 2 กรณี คือ เป็นทั้งแหล่งกระแส (current source) และรับกระแส (current sink) ซึ่งมีอยู่มากมายหลายแบบ เช่น
1. วงจรสะท้อนกระแสแบบพื้นฐาน (Simple Current Mirror)
เป็นวงจรที่ใช้ทรานซิสเตอร์ 2 ตัว โดยที่กำหนดให้ Q1 ทำหน้าที่เป็นเหมือนไดโอดหนึ่งตัว โดยการต่อขาเบสและขาคอลเล็กเตอร์เข้าหากันเพื่อกำหนดไบอัสของ Q2 ให้คงที่อยู่ที่ 0.7 โวลต์ จากแรงดันตกคร่อมของ Q1
2. วงจรสะท้อนกระแสที่มีการปรับปรุงกระแสเบส (Base Compensate Current Mirror)
เป็นวงจรที่ปรับปรุงการสะท้อนกระแสให้สมบูรณ์มากขึ้น (Iout ใกล้เคียง Iin มากยิ่งขึ้น) หรือเรียกให้เข้าใจง่ายๆ ก็คือทำให้ความผิดพลาดต่ำ ด้วยการเพิ่มทรานซิสเตอร์เข้ามาหนึ่งตัวคือ Q3 ซึ่งต่อแบบอิมิตเตอร์ตามเพื่อทำหน้าที่ขยายกระแสก่อนจ่ายให้เป็นกระแสเบสของ Q1 และ Q2
3. วงจรสะท้อนกระแสแบบวิลสัน (Wilson Current Mirror)
เป็นอีกวงจรที่ปรับปรุงการสะท้อนกระแสให้สมบูรณ์ยิ่งขึ้น โดยการให้กระแสเบสหักล้างกันไปเอง ด้วยการป้อนกลับแบบลบผ่าน Q1 กลับไปที่ขาเบสของ Q3
4. วงจรสะท้อนกระแสแบบคาสโคด (Cascode Current Mirror)
วงจรสะท้อนกระแสแบบคาสโคดมักใช้ในวงจรรวม (Integrated Circuits : IC) เพื่อควบคุมการทำงานของวงจรภายใน
5. วงจรสะท้อนกระแสแบบควอเตท (Quartet Current Mirror)
เป็นวงจรที่ใช้ทรานซิสเตอร์ทั้งหมด 4 ตัว หากต้องการให้วงจรมีค่าผิดพลาดในการสะท้อนสะแสต่ำ ก็เพิ่มทรานซิสเตอร์ Q5 เข้าไป สามารถนำไปประยุกต์ใช้งานในวงจรกรองผ่านความถี่ต่ำที่ทำงานในรูปกระแส ซึ่งเปลี่ยนแปลงความถี่คัตออฟโดยใช้กระแสเพียงอย่างเดียว
ตัวอย่างการใช้วงจรสะท้อนกระแสในวงจรขยายเสียงดังรูปที่ 6
วงจรสะท้อนกระแสจะทำหน้าที่เสมือนกระจกเงา ตรวจสอบการทำงานของวงจรดิฟเฟอเรนเชียล (Differential Amplifier Circuit) เพื่อควบคุมเอาต์พุตให้คงที่ ทำให้เกิดความผิดเพี้ยนน้อยที่สุด
กรณีที่เอาต์พุตมีไฟออกเป็นลบ ทำให้ Q2 ทำงานเพิ่มขึ้น Q1 ทำงานลดลง Q2 จึงจ่ายกระแสออกทางขาคอลเล็กเตอร์ไปไบอัสให้ Q3 เพิ่มสูงขึ้น Q8 และ Q9 ทำงานลดลงตาม ทรานซิสเตอร์ไดรเวอร์และเอาต์พุตฝั่งลบลดการทำงาน ไดร์เวอร์และเอาต์พุตฝั่งบวกทำงานเพิ่มขึ้น เพื่อดึงไฟบวกลงมายังเอาต์พุต ทำให้ไฟเอาต์พุตสูงขึ้นจนได้ 0 โวลต์
ในทางกลับกัน หากเอาต์พุตมีไฟออกเป็นบวก Q2 จะทำงานลดลง Q1 จึงทำงานเพิ่มขึ้น ส่งผลให้ Q3 ทำงานลดลง กระแสจาก Q1 จึงส่งเป็นไบอัสให้ Q9 เต็มที่ Q8 จึงทำงานเพิ่มตาม ทรานซิสเตอร์ไดรเวอร์และเอาต์พุตจึงทำงานเพิ่มเพื่อดึงไฟเซ็นเตอร์หรือเอาต์พุตให้ลดต่ำลงเป็น 0 โวลต์ ดูน้อยลง
อ้างอิง
- ภาคปฏิบัติเครื่องขยายเสียงวัตต์สูง 2 โดย เจน สงสมพันธุ์ และคณะ
- วงจรอิเล็กทรอนิกส์เล่ม 2 : วงจรเชิงเส้น โดย ดร.โคทม อารียา
- Electrotech โดย ไชยยันต์ ชนะพรมมา และ ณัฐพล ภูครองทอง
- การประชุมทางวิชาการของมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ครั้งที่ 39 สาขาวิศวกรรมศาสตร์ โดย สุชาต สงวนไว้ และคณะ
- งานวิจัยการสังเคราะห์และออกแบบอุปกรณ์ขยายป้อนกลับกระแสที่สามารถควบคุมด้วยกระแส และการประยุกต์ใช้งาน โดย รศ.ดร.มนตรี ศิริปรัชญานันท์
#วงจรสะท้อนกระแส #วงจรขยายเสียง #วงจรอิเล็กทรอนิกส์ #วงจรดิฟเฟอเรนเชี่ยล #คาสโคด #แคสโคด #differential #differentialampliercircuit #amplifiercircuit #currentmirror #simplecurrentmirror #basecompensatecurrentmirror #wilsoncurrentmirror #cascodecurrentmirror #quartetcurrentmirror #cascode #electronics #KTPElectronics
ติดตาม KTPElectronics ในช่องทางอื่นๆได้ที่
.
Facebook : KTPElectronics
Youtube : KTPElectronics
Blockdit : KTPElectronics
Instagram : ktpelec
ติดต่อ Email : mkittiphot@gmail.com
- 1
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2025 Blockdit
