鏡像恒流源

鏡像恒流源是電流控制電流源，鏡像恒流源可以有多路輸出電流。人們對鏡像恒流源所關(guān)心的問題是其輸出電阻、I_o對I_R的跟隨精度以及它對電源電壓和溫度的靈敏性等。在傳統(tǒng)的電壓模式運算放大器設(shè)計中，鏡像恒流源用來產(chǎn)生偏置電流和作為有源負(fù)載。在新型電流模式模擬集成電路設(shè)計中，鏡像恒流源除了用來產(chǎn)生偏置電流外，還被廣泛用來實現(xiàn)電流信號的復(fù)制或倍乘，極性互補的鏡像恒流源還可以實現(xiàn)差動一單端電流信號的變換。鏡像恒流源是設(shè)計集成電路的基本單元電路。

1、鏡像恒流源電路的輸出電流與參考電流成鏡像關(guān)系,即I_C2~=I_R

2、參考電流僅取決于外電路參數(shù),與晶體管參數(shù)無關(guān),即與溫度無關(guān),這樣就將IC2穩(wěn)定住了可以為放大電路提供穩(wěn)定的偏置電流

3、輸出電流與參考電流存在一定的誤差。當(dāng)采用的BJT的β較小時，用一個參考電路同時帶動多個輸出電流的鏡像恒流源電路,其誤差將會大大增加?？梢娀剧R像恒流源輸出電流與參考電流之間不完全成鏡像關(guān)系，精度較差。

4、電流源的輸出電阻等于V₁管的輸出電阻,相對較小,因此恒流源內(nèi)阻并不大。在實際應(yīng)用中輸出電流受負(fù)載波動的影響較顯著。

5、V₁和V₂工作狀態(tài)并不對稱,集電結(jié)偏置差別很大,當(dāng)考慮到基區(qū)寬調(diào)效應(yīng)時,其電流精度要大打折扣。 2100433B

鏡像恒流源基本概念

恒流源是輸出電流保持恒定的電流源，而理想的恒流源應(yīng)該具有以下特點：

a)不因負(fù)載(輸出電壓)變化而改變；

b)不因環(huán)境溫度變化而改變；

c)內(nèi)阻為無限大（以使其電流可以全部流出到外面）。

能夠提供恒定電流的電路即為恒流源電路，又稱為電流反射鏡電路。

鏡像恒流源基本原理

基本的恒流源電路主要是由輸入級和輸出級構(gòu)成，輸入級提供參考電流，輸出級輸出需要的恒定電流。

①構(gòu)成恒流源電路的基本原則：

恒流源電路就是要能夠提供一個穩(wěn)定的電流以保證其它電路穩(wěn)定工作的基礎(chǔ)。即要求恒流源電路輸出恒定電流，因此作為輸出級的器件應(yīng)該是具有飽和輸出電流的伏安特性。這可以采用工作于輸出電流飽和狀態(tài)的BJT或者M(jìn)OSFET來實現(xiàn)。

為了保證輸出晶體管的電流穩(wěn)定，就必須要滿足兩個條件：a）其輸入電壓要穩(wěn)定——輸入級需要是恒壓源；b）輸出晶體管的輸出電阻盡量大（最好是無窮大）——輸出級需要是恒流源。

②對于輸入級器件的要求：

因為輸入級需要是恒壓源，所以可以采用具有電壓飽和伏安特性的器件來作為輸入級。一般的pn結(jié)二極管就具有這種特性——指數(shù)式上升的伏安特性；另外，把增強型MOSFET的源-漏極短接所構(gòu)成的二極管，也具有類似的伏安特性——拋物線式上升的伏安特性。

在IC中采用二極管作為輸入級器件時，一般都是利用三極管進(jìn)行適當(dāng)連接而成的集成二極管，因為這種二極管既能夠適應(yīng)IC工藝，又具有其特殊的優(yōu)點。對于這些三極管，要求它具有一定的放大性能，這才能使得其對應(yīng)的二極管具有較好的恒壓性能。

③對于輸出級器件的要求：

如果采用BJT，為了使其輸出電阻增大，就需要設(shè)法減小Evarly效應(yīng)（基區(qū)寬度調(diào)制效應(yīng)），即要盡量提高Early電壓。

如果采用MOSFET，為了使其輸出電阻增大，就需要設(shè)法減小其溝道長度調(diào)制效應(yīng)和襯偏效應(yīng)。因此，這里一般是選用長溝道MOSFET，而不用短溝道器件。

圖所示是用兩個配對的NPN型BJT構(gòu)成的基本鏡像恒流源，又稱為電流鏡。V₁管的c-b間短路,相當(dāng)于集電結(jié)短路,利用其發(fā)射結(jié)在電路中構(gòu)成一只等效二極管。因此該電路與圖其實是相同的。V2管的集電極電流I_C2就是恒流源的輸出電流,可以為集成電路中的各類放大電路提供恒定的偏置電流I_C?；剧R像恒流源的內(nèi)阻為R_o~=R_ce2

端口鏡像目的

為了方便對一個或多個網(wǎng)絡(luò)接口的流量進(jìn)行分析（如IDS產(chǎn)品、網(wǎng)絡(luò)分析儀等），可以通過配置交換機或路由器來把一個或多個端口（VLAN）的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到某一個端口，即端口鏡像，來實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)聽。

端口鏡像功能是對網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控的一個有效的安全手段，對監(jiān)控流量的分析可以進(jìn)行安全性的檢查，同時也能及時地在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時進(jìn)行準(zhǔn)確的定位。

端口鏡像功能

鏡像的功能簡單地說就是將被監(jiān)控流量鏡像到監(jiān)控端口，以便對被監(jiān)控流量進(jìn)行故障定位、流量分析、流量備份等，監(jiān)控端口一般直接與監(jiān)控主機等相連。

監(jiān)視到進(jìn)出網(wǎng)絡(luò)的所有數(shù)據(jù)包，供安裝了監(jiān)控軟件的管理服務(wù)器抓取數(shù)據(jù)，如網(wǎng)吧需提供此功能把數(shù)據(jù)發(fā)往公安部門審查。而企業(yè)出于信息安全、保護(hù)公司機密的需要，也迫切需要網(wǎng)絡(luò)中有一個端口能提供這種實時監(jiān)控功能。在企業(yè)中用端口鏡像功能，可以很好的對企業(yè)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控管理，在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障的時候，可以做到很好地故障定位。

(備注：交換機把某一個端口接收或發(fā)送的數(shù)據(jù)幀完全相同的復(fù)制給另一個端口；其中被復(fù)制的端口稱為鏡像源端口，復(fù)制的端口稱為鏡像目的端口。)

端口鏡像別名

端口鏡像通常有以下幾種別名：

●Port Mirroring 通常指允許把一個端口的流量復(fù)制到另外一個端口，同時這個端口不能再傳輸數(shù)據(jù)。

●Monitoring Port 監(jiān)控端口

●Spanning Port 通常指允許把所有端口的流量復(fù)制到另外一個端口，同時這個端口不能再傳輸數(shù)據(jù)。

●SPAN port 在 Cisco 產(chǎn)品中，SPAN 通常指 Switch Port ANalyzer。某些交換機的 SPAN 端口不支持傳輸數(shù)據(jù)。

●Link Mode port這樣，這些流量就可以被一個特殊的設(shè)備監(jiān)控。它對發(fā)現(xiàn)和修理故障有很大的幫助。

端口鏡像分類

端口鏡像根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，鏡像類型也不一樣。

根據(jù)鏡像作用的端口模式來劃分，端口鏡像分為以下三種類型：

• 入口鏡像：只對從該端口進(jìn)入的流量進(jìn)行鏡像。

• 出口鏡像：只對該端口的發(fā)出的流量進(jìn)行鏡像。

• 雙向鏡像：支持對該端口收到和發(fā)出的雙向流量進(jìn)行鏡像。

根據(jù)鏡像功能劃分，端口鏡像分為兩種類型：

• 流鏡像：如果端口上配置了ACL并啟用，則認(rèn)為是流鏡像。流鏡像只采集經(jīng)過ACL過濾后的數(shù)據(jù)包，否則認(rèn)為是純端口鏡像。對于ACL流量采集方式，支持在端口的方向（出向、入向和雙向三種）上綁定標(biāo)準(zhǔn)訪問列表和擴展訪問列表。

• 純端口鏡像：對端口進(jìn)出的流量進(jìn)行鏡像。

根據(jù)鏡像工作的范圍劃分，端口鏡像分為兩種類型：

• 本地鏡像：源端口和目的端口在同一個路由器上。

遠(yuǎn)端鏡像：源端口和目的端口分布在不同的路由器上，鏡像流量經(jīng)過某種封裝，實現(xiàn)跨路由器傳輸。