Einfacher Stromspiegel

Mit einem Stromspiegel ist es möglich, Stromsignale in einem Schaltungsteil einer Schaltung in einen anderen Schaltungsteil zu kopieren.
Ein Stromspiegel stellt somit eine stromgesteuerte Stromquelle dar. Durch die Veränderungen der einen Stromstärke wird ebenfalls die andere Stromstärke geändert.
Ein Stromspiegel wird vor allem als Teilschaltung einer größeren Schaltung verwendet.
Vor allem in integrierten Schaltungen, wie Differenzverstärkern, Operationsverstärkern zur Einstellung von Arbeitspunkten wird der Stromspiegel eingesetzt.
Eine einfache diskrete Anwendung wird im Video dieses Artikels vorgestellt.

Funktionsweise eines Stromspiegels

Wesentlicher Bestandteil eines Stromspiegels sind möglichst gleiche Transistoren, d.h Transistoren mit gleicher Eingangskennlinie, also der Abhängigkeit des Basisstroms von der Basis-Emitter-Spannung und gleichem Stromverstärkungsfaktor (Kollektorstrom zu Basisstrom).
Werden die Transistoren so geschaltet, dass die Basisanschlüsse und die Emitteranschlüsse jeweils auf einem Potential liegen, fließt durch beide Transistoren der gleiche Basisstrom und somit bei gleichem Stromverstärkungsfaktor der gleiche Kollektorstrom.
Eine Änderung auf der einen Seite hat dann quasi die gleiche Änderung des Kollekorstroms auf der anderen Seite zur Folge.

Der einfache Stromspiegel in einem Beispiel

Normalerweise müssen Dioden durch einen Vorwiderstand vor zu hoher Stromstärke geschützt werden. Der Vorwiderstand begrenzt den Strom. Selbst bei Erwärmung der Diode, die zu einer besseren Leitfähigkeit der Diode führt, kann der Strom so nicht über den maximal erlaubten Wert steigen. Daher sollte man Dioden – auch nicht bei kleineren Spannungen – nicht ohne Vorwiderstand betreiben.
Eine Stromquelle, deren maximale Stromstärke begrenzt ist, kann eine Diode auch ohne Vorwiderstand betreiben.
Der Stromspiegel als steuerbare Stromquelle ist somit geeignet, eine Diode auch ohne Vorwiderstand zu betreiben.

Das Video zum einfachen Stromspiegel

Dieses Beispiel wird im folgenden Video mit Hilfe von PSPICE gezeigt.
Viel Spaß mit dem Video.

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