Kaj je trenutno ogledalo?

Tokovno zrcalo je vrsta zasnove električnega tokokroga, kjer se tok v enem delu vezja uporablja za uravnavanje toka v drugih odsekih, tako da izhod dveh ali več regij zrcali drug drugega po vrednosti. Tokovna zrcalna vezja so običajno zasnovana z bipolarnimi spojnimi tranzistorji (BJT), kot je tranzistor NPN, kjer je pozitivno dopirana (P-dopirana) polprevodniška osnova stisnjena med dve negativno dopirani (N-dopirani) plasti silicija. Ti tranzistorji so posebej zasnovani za ojačanje ali preklapljanje toka. V nekaterih specifikacijah zasnove tokovnega zrcala lahko tranzistor NPN deluje kot ojačevalnik invertnega toka, ki obrne smer toka, ali pa lahko z ojačanjem uravnava različen impulzni tok, da ustvari lastnosti izhodnega zrcala.

Uporaba tokovnega zrcala tranzistorja je postala osnovna komponenta modelov analognih vezij in običajno je v vezju prisotnih več kot eno tokovno zrcalo. Uporabljajo se lahko za proizvodnjo veliko nižjega izhodnega toka od tistega, ki je bil vhoden, ali, v primerih, ko se uporablja Wilsonovo ogledalo, ustvari povečano raven izhodne upornosti z ustvarjanjem pozitivnih povratnih zank v vezju. V svoji osnovni obliki tokovno zrcalno vezje deluje kot oblika tokovnega regulatorja, ki je sposoben uravnotežiti vrednosti izhodnega toka ne glede na nivoje vhodne obremenitve ali upora v določenem območju delovanja za vezje.

Eden od razlogov, zakaj se bipolarni tranzistorji uporabljajo za načrtovanje trenutnega zrcala, je dejstvo, da osnovni oddajnik ali PN del tranzistorja deluje zanesljivo kot dioda. Diode uravnavajo tako količino toka, ki prehaja, kot tudi padec napetosti za ta tok. V večini vezij se diodni tok tako zelo ujema z izhodnim tokom za tranzistorje v tokovnih zrcalih, da se lahko zmanjšanje upora, ki ga doživi dioda, uporabi kot natančen izračun za določitev povečanja padca napetosti na PN oddajnem stiku tranzistorji. To pomeni, da ima kolektorski tok za vhodne vrednosti na tranzistorjih tudi neposredno zrcalno kakovost za diodne tokove znotraj istega vezja.

Da pa je izhodni tok konstanten, mora v tokovnem ogledalu tudi temperatura vseh NPN tranzistorjev ostati na konstantni ravni. To je nadzorovano pri načrtovanju vezja s fizičnim lepljenjem vseh trenutnih zrcalnih tranzistorjev skupaj ali njihovo namestitvijo v neposredni bližini čipa integriranega vezja (IC), tako da imajo skupno temperaturo. Kljub tej konstrukcijski omejitvi je tokovni zrcalni ojačevalnik ali potopna konfiguracija skupna mnogim vezjem kot oblika regulatorja, ki bi ga lahko izvajali tudi upori v vezju. To je zato, ker je lažje izdelati tranzistorje na silicijevi površini integriranih vezij kot jedkati komponente upora nanje.