電流鏡

電流鏡正如其名：你設定一股電流，鏡子便把它複製到另一條支路，且無論負載如何變化都把那份複製品穩住。它是用電晶體做出良好穩定電流源的方法——而在積體電路裡，精準電阻難做、配對的電晶體卻容易，它便是分配偏壓電流的標準手法。把它想成電流的縮放儀：描一個值，旁邊就得到一個相同的。

基本版用兩顆共用相同基-射電壓的配對電晶體。第一顆「二極體接法」（基極接到集極），由一顆參考電阻設定其電流——例如從 10 V 軌經過 0.7 V 基-射壓降的 10 kΩ 電阻，給出 (10 - 0.7)/10k = 約 0.93 mA 的參考。因為第二顆有完全相同的基-射電壓且配對，它的集極電流便鏡射出同樣的 0.93 mA。妙處在於：無論輸出電晶體的集極停在 2 V 或 8 V，它的集極電流都維持 0.93 mA——它表現得像電流源，而非電阻。關鍵洞見是兩顆電晶體必須良好配對且同溫，這就是為何電流鏡在單一矽晶片上大放異彩——那裡的電晶體一起製造、相距僅數微米。

它出現在哪：作為偏壓差動對的尾電流源，以及作為「主動負載」——以電流源取代普通集極電阻，以取得極大的電壓增益（電流源有很高的輸出電阻，而增益是 gm 乘上該電阻）。它是每個運算放大器與類比晶片中最常用的積木之一。誠實的提醒：真實的電流鏡並不完美——有限的輸出電阻（厄利效應）讓複製電流隨輸出電壓略微漂移、基極電流偷走一點誤差、電晶體間的失配直接顯現為電流誤差。改良版（Wilson 鏡與疊接鏡）正是為了修正這些而存在。