镜像恒流源电路性能

1、镜像恒流源电路的输出电流与参考电流成镜像关系,即I_C2~=I_R

2、参考电流仅取决于外电路参数,与晶体管参数无关,即与温度无关,这样就将IC2稳定住了可以为放大电路提供稳定的偏置电流

3、输出电流与参考电流存在一定的误差。当采用的BJT的β较小时，用一个参考电路同时带动多个输出电流的镜像恒流源电路,其误差将会大大增加。可见基本镜像恒流源输出电流与参考电流之间不完全成镜像关系，精度较差。

4、电流源的输出电阻等于V₁管的输出电阻,相对较小,因此恒流源内阻并不大。在实际应用中输出电流受负载波动的影响较显著。

5、V₁和V₂工作状态并不对称,集电结偏置差别很大,当考虑到基区宽调效应时,其电流精度要大打折扣。 2100433B

图所示是用两个配对的NPN型BJT构成的基本镜像恒流源，又称为电流镜。V₁管的c-b间短路,相当于集电结短路,利用其发射结在电路中构成一只等效二极管。因此该电路与图其实是相同的。V2管的集电极电流I_C2就是恒流源的输出电流,可以为集成电路中的各类放大电路提供恒定的偏置电流I_C。基本镜像恒流源的内阻为R_o~=R_ce2

镜像恒流源是电流控制电流源，镜像恒流源可以有多路输出电流。人们对镜像恒流源所关心的问题是其输出电阻、I_o对I_R的跟随精度以及它对电源电压和温度的灵敏性等。在传统的电压模式运算放大器设计中，镜像恒流源用来产生偏置电流和作为有源负载。在新型电流模式模拟集成电路设计中，镜像恒流源除了用来产生偏置电流外，还被广泛用来实现电流信号的复制或倍乘，极性互补的镜像恒流源还可以实现差动一单端电流信号的变换。镜像恒流源是设计集成电路的基本单元电路。

镜像恒流源基本概念

恒流源是输出电流保持恒定的电流源，而理想的恒流源应该具有以下特点：

a)不因负载(输出电压)变化而改变；

b)不因环境温度变化而改变；

c)内阻为无限大（以使其电流可以全部流出到外面）。

能够提供恒定电流的电路即为恒流源电路，又称为电流反射镜电路。

镜像恒流源基本原理

基本的恒流源电路主要是由输入级和输出级构成，输入级提供参考电流，输出级输出需要的恒定电流。

①构成恒流源电路的基本原则：

恒流源电路就是要能够提供一个稳定的电流以保证其它电路稳定工作的基础。即要求恒流源电路输出恒定电流，因此作为输出级的器件应该是具有饱和输出电流的伏安特性。这可以采用工作于输出电流饱和状态的BJT或者MOSFET来实现。

为了保证输出晶体管的电流稳定，就必须要满足两个条件：a）其输入电压要稳定——输入级需要是恒压源；b）输出晶体管的输出电阻尽量大（最好是无穷大）——输出级需要是恒流源。

②对于输入级器件的要求：

因为输入级需要是恒压源，所以可以采用具有电压饱和伏安特性的器件来作为输入级。一般的pn结二极管就具有这种特性——指数式上升的伏安特性；另外，把增强型MOSFET的源-漏极短接所构成的二极管，也具有类似的伏安特性——抛物线式上升的伏安特性。

在IC中采用二极管作为输入级器件时，一般都是利用三极管进行适当连接而成的集成二极管，因为这种二极管既能够适应IC工艺，又具有其特殊的优点。对于这些三极管，要求它具有一定的放大性能，这才能使得其对应的二极管具有较好的恒压性能。

③对于输出级器件的要求：

如果采用BJT，为了使其输出电阻增大，就需要设法减小Evarly效应（基区宽度调制效应），即要尽量提高Early电压。

如果采用MOSFET，为了使其输出电阻增大，就需要设法减小其沟道长度调制效应和衬偏效应。因此，这里一般是选用长沟道MOSFET，而不用短沟道器件。

端口镜像目的

为了方便对一个或多个网络接口的流量进行分析（如IDS产品、网络分析仪等），可以通过配置交换机或路由器来把一个或多个端口（VLAN）的数据转发到某一个端口，即端口镜像，来实现对网络的监听。

端口镜像功能是对网络流量监控的一个有效的安全手段，对监控流量的分析可以进行安全性的检查，同时也能及时地在网络发生故障时进行准确的定位。

端口镜像功能

镜像的功能简单地说就是将被监控流量镜像到监控端口，以便对被监控流量进行故障定位、流量分析、流量备份等，监控端口一般直接与监控主机等相连。

监视到进出网络的所有数据包，供安装了监控软件的管理服务器抓取数据，如网吧需提供此功能把数据发往公安部门审查。而企业出于信息安全、保护公司机密的需要，也迫切需要网络中有一个端口能提供这种实时监控功能。在企业中用端口镜像功能，可以很好的对企业内部的网络数据进行监控管理，在网络出现故障的时候，可以做到很好地故障定位。

(备注：交换机把某一个端口接收或发送的数据帧完全相同的复制给另一个端口；其中被复制的端口称为镜像源端口，复制的端口称为镜像目的端口。)

端口镜像别名

端口镜像通常有以下几种别名：

●Port Mirroring 通常指允许把一个端口的流量复制到另外一个端口，同时这个端口不能再传输数据。

●Monitoring Port 监控端口

●Spanning Port 通常指允许把所有端口的流量复制到另外一个端口，同时这个端口不能再传输数据。

●SPAN port 在 Cisco 产品中，SPAN 通常指 Switch Port ANalyzer。某些交换机的 SPAN 端口不支持传输数据。

●Link Mode port这样，这些流量就可以被一个特殊的设备监控。它对发现和修理故障有很大的帮助。

端口镜像分类

端口镜像根据不同的分类标准，镜像类型也不一样。

根据镜像作用的端口模式来划分，端口镜像分为以下三种类型：

• 入口镜像：只对从该端口进入的流量进行镜像。

• 出口镜像：只对该端口的发出的流量进行镜像。

• 双向镜像：支持对该端口收到和发出的双向流量进行镜像。

根据镜像功能划分，端口镜像分为两种类型：

• 流镜像：如果端口上配置了ACL并启用，则认为是流镜像。流镜像只采集经过ACL过滤后的数据包，否则认为是纯端口镜像。对于ACL流量采集方式，支持在端口的方向（出向、入向和双向三种）上绑定标准访问列表和扩展访问列表。

• 纯端口镜像：对端口进出的流量进行镜像。

根据镜像工作的范围划分，端口镜像分为两种类型：

• 本地镜像：源端口和目的端口在同一个路由器上。

远端镜像：源端口和目的端口分布在不同的路由器上，镜像流量经过某种封装，实现跨路由器传输。