Uno specchio di corrente è un tipo di progettazione di circuiti elettrici in cui il flusso di corrente in una sezione del circuito viene utilizzato per regolare il flusso di corrente in altre sezioni, in modo che l’uscita di due o più regioni si rispecchi reciprocamente in valore. I circuiti a specchio di corrente sono generalmente progettati con transistor a giunzione bipolare (BJT) come il transistor NPN, in cui una base di semiconduttore drogata positivamente (P) è inserita tra due strati di silicio drogati negativamente (N). Questi transistor sono progettati specificamente per amplificare o commutare il flusso di corrente. In alcune specifiche di progettazione dello specchio di corrente, il transistor NPN può fungere da amplificatore di corrente invertente, che inverte la direzione della corrente, oppure può regolare una corrente di impulso variabile attraverso l’amplificazione per creare proprietà dello specchio di uscita.
L’uso di uno specchio di corrente a transistor è diventato un componente di base dei progetti di circuiti analogici e di solito è presente più di uno specchio di corrente all’interno di un circuito. Possono essere utilizzati per produrre una corrente di uscita di livello molto inferiore rispetto a quella in ingresso o, nei casi in cui viene utilizzato uno specchio Wilson, produrre un livello di resistenza di uscita maggiore creando circuiti di feedback positivi nel circuito. Nella sua forma base, un circuito a specchio di corrente agisce come una forma di regolatore di corrente in grado di bilanciare i valori della corrente di uscita indipendentemente dal carico in ingresso o dai livelli di resistenza in un intervallo di funzionamento specificato per il circuito.
Uno dei motivi per cui i transistor a giunzione bipolare vengono utilizzati per la progettazione dello specchio di corrente è dovuto al fatto che l’emettitore di base, o porzione PN, del transistor funziona in modo affidabile come un diodo. I diodi regolano sia la quantità di corrente che passa sia la caduta di tensione diretta per quella corrente. Nella maggior parte dei circuiti, la corrente del diodo corrisponde così strettamente a quella della corrente di uscita per i transistor negli specchi di corrente che la riduzione della resistenza che un diodo sperimenta può essere utilizzata come calcolo preciso per determinare l’aumento della caduta di tensione attraverso la giunzione di emettitore PN transistor. Ciò significa che la corrente di collettore per i valori di ingresso sui transistor ha anche una qualità di specchio diretto per le correnti di diodo all’interno dello stesso circuito.
Affinché la corrente di uscita sia costante, tuttavia, in uno specchio di corrente, anche la temperatura di tutti i transistor NPN deve rimanere a un livello costante. Questo è controllato nella progettazione del circuito incollando fisicamente tutti i transistor a specchio di corrente insieme o posizionandoli nelle immediate vicinanze su un chip di circuito integrato (IC) in modo che condividano una temperatura comune. Nonostante questa limitazione di progettazione, un amplificatore a specchio di corrente o una configurazione sinking è comune a molti circuiti come una forma di regolatore che potrebbe essere eseguita anche da resistori nel circuito. Questo perché è più facile fabbricare transistor sulla superficie di silicio dei circuiti integrati piuttosto che incidere su di essi componenti di resistori.