UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID

Capítulo 4
Wilson:
I h + 2h
I h + 2h + 2
·1
VEAR ⎛ hFE
⎞
RO
= ⎜ + ⎟
I ⎝ 2 ⎠ (4.14a-b)
SAL =
2
FE
2
FE
REF FE FE
I h
I h + 4h + 2
Cascode:
SAL = 2
2
FE
REF FE FE
Resistencias: I REF · R1 ISAL· R2
90
SAL
V
R = + h
(4.15a-b)
( ) 1
O
EAR
ISAL
FE
≈ (4.16)
⎛ I ⎞ R
Widlar: mVT ln ⎜ ⎟=
R· ISAL
(4.17)
⎝ISAL ⎠
Estas configuraciones son las más populares y representativas aunque hay muchas más
estructuras de espejos de corriente, resultados de realizar leves modificaciones de las estructura
básicas. Los cuatro primeros tipos de fuente de corriente tienen el objetivo de conseguir que
circule la misma corriente a través de dos ramas distintas. Por ejemplo, si los transistores tienen
ganancia 100, la relación entre la corriente de salida y de referencia es 98 %, 99.98%, 99.98% y
96.13%. La peor capacidad de reflexión pertenece a la configuración cascode aunque este
defecto es compensado con creces por la altísima impedancia de salida.
El espejo simple se utiliza en situaciones en los que se intente ahorrar componentes y
espacio en un circuito integrado y en los que no se requiera una reflexión extraordinariamente
exacta. Las fuentes de corriente descritas en el apartado anterior son un claro ejemplo de esta
situación, tal y como se observa en fig. 4.4-4.5: Varias fuentes llevan la corriente de polarización
al circuito por medio de un espejo simple.
Las fuentes de base compensada y Wilson se suelen utilizar en situaciones en las que se
exija un reflejo de corriente exacto. Este hecho es importante en los amplificadores diferenciales.
Como veremos en los apartados posteriores, en éstos se exige que circule la misma corriente a
través de las dos ramas del amplificador. En caso de no ocurrir así, aumenta el valor del offset y
de la ganancia del modo común.
El espejo cascode tiene la ventaja de que su impedancia de salida es muy elevada. Por
tanto, este espejo se debe utilizar para casos en los que la fuente ataque un circuito con baja
impedancia de entrada.
Los últimos espejos de corriente que se han dibujado son el basado en resistencias y, su
caso extremo, el espejo Widlar. En realidad, no son propiamente espejos pues la corriente es
diferente en ambas ramas. El primer espejo se utiliza para multiplicar o dividir una corriente ya
que es más sencilla la implementación de resistencias de valor conocido que de ajustar la
ganancia de los transistores. Por otro lado, este mismo efecto se puede conseguir en los
anteriores espejos jugando con las superficies de emisor. En efecto, si la unión BE de los
emisores Q1 y Q2 tienen diferente superficie, esta relación se transmite a las corrientes. Si el
transistor Q1 tiene un área A y Q2 un área pA, la relación ISAL/IR ≈ p. El espejo Widlar es utilizado
para el caso de que la corriente de salida sea mucho menor que la de entrada. Esta configuración
hace posible la creación de fuentes de corriente de valor muy bajo (del orden de µA o menor).
De esta forma se evita el uso de fuentes de corriente puras pues deberían utilizarse resistencias