用一個(gè)接地阻抗電流傳感器重建輸入電流

可以對(duì)流入一個(gè)接地阻抗的小信號(hào)電流做重建，該阻抗是一個(gè)較大電路的組成部分。這個(gè)電流可以是多個(gè)電流之和，例如它是流入一只電容的幾個(gè)電流模式四次濾波器的高通濾波輸出(并且是濾波器的一個(gè)工作阻抗)。

采用電流鏡，單個(gè)地復(fù)制所有構(gòu)成輸入電流的方法可重建輸出電流，但易于出錯(cuò)，如下式所示：IIN= I1+ I2+ I3+... +IN，以及IO=α1I1+α2I2+α3I3+ ... +αNIN。要精確地重建IIN，理想的電流鏡系數(shù)應(yīng)為單位值。然而，所有這些系數(shù)不僅偏離了理想單位值，并且可能因電流鏡的失配而有差別，這種失配包括因電流鏡有限輸出阻抗的系統(tǒng)性失配，以及CMOS電流鏡的隨機(jī)閾值失配。這些失配可能造成輸出端的小信號(hào)電流頻率特性(例如高通響應(yīng))的改變。一種可用的技術(shù)是檢測(cè)阻抗兩端的電壓，然后做一個(gè)單精度的電壓-電流變換，從而避免多次鏡像操作所帶來(lái)的誤差。

電流鏡反映出負(fù)載Z2下拉的電流，負(fù)載電流(及其電流)與待測(cè)阻抗Z1下相匹配

圖中給出了一個(gè)小信號(hào)電流檢測(cè)電路，它必須檢測(cè)出流經(jīng)一個(gè)阻抗Z1的總電流。電壓-電流變換需要一個(gè)匹配的負(fù)載阻抗Z2，并圍繞一個(gè)運(yùn)算電流傳輸器而建立(參考文獻(xiàn)1)。負(fù)載之間的任何失配都會(huì)使輸出電流等于輸入電流的某個(gè)縮放值，縮放系數(shù)就是阻抗之比，因此，小信號(hào)輸出電流的頻率特性保持不變。

兩個(gè)電流鏡中的失配也有關(guān)系：假設(shè)電流鏡1的輸入電流為IB+ IIN，電流鏡2的輸入電流為IB，則輸出電流為IO=β1IB+β1IIN-β2IB=(β1-β2) IB+β1IIN，其中，IB是放大器最后一級(jí)的靜態(tài)電流，β1和β2是電流鏡的失配系數(shù)。輸出電流有一個(gè)很容易去除的直流偏置電流，并且還有一個(gè)輸入端小信號(hào)電流IIN的某個(gè)縮放值。