電流鏡（current mirror）

電流鏡（current mirror）是一小組相互匹配的電晶體，它把一路電流複製出來，再在電路別處把它原樣重現。可以想像一個「主」元件設定出一路參考電流，旁邊緊挨著一個或幾個「孿生兄弟」照著它走：主元件流多少，副本就流多少。這是類比設計裡最常用的基本模組之一——它讓你能一次把同一份精確的電流分給晶片裡許多地方，也是把放大器和其他級偏置到工作狀態的辦法。

最簡單的電流鏡是兩個共用閘極的電晶體。主管接成二極體形式（閘極接到自己的汲極上），於是強行流過它的參考電流，會讓閘極電壓恰好穩定在承載該電流所需的值。第二個電晶體看到的是同一個閘極電壓，因此只要兩個元件完全一樣，它就流過同樣大小的電流。把副本的 W/L（寬長比）做成主管的兩倍，它就流兩倍的電流；電流鏡的複製比，就是兩者 W/L 尺寸之比，所以你能把單一一路參考電流，整整齊齊地放大成許多倍。

精度的成敗全在匹配：兩個電晶體必須真正一致——同樣的溫度、同樣的朝向、佈局上緊挨著擺——否則副本就會跑偏。另一個限制來自輸出管的汲極電壓。理想的電流鏡無論負載呈現多少電壓都應輸出同樣的電流，但普通電流鏡的副本會隨輸出汲極電壓升高而慢慢爬升（輸出電阻有限）。共源共閘（cascode）電流鏡在上面疊一個電晶體，把做鏡像的那個元件擋在這些電壓擺動之外，從而抬高輸出電阻、收緊複製——當你需要一個表現得像「硬」電流源、或像高品質主動負載的電流鏡時，這就是標準的解法。