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常见的6种恒流源电路

来源:电子之家 作者:华仔 浏览:5543

标签:

摘要:第一种由于RL浮地,一般很少用; 第二种RL是虚地,也不大使用; 第三种虽然RL浮地,但是RL一端接正电源端,比较常用; 第四种是正反馈平衡式,是由于负载RL接地而受到人们的喜爱; 第五种和第四种原理相同,只是扩大了电流的输出能力,人们在使用中常常把电阻R2取的比负载RL大的多,而省略了跟随器运放; 第六种是本人设计的对地负载的V/I转换电路;

在工作中需要用到恒流源电路,应急中找自己搭建了一个,下面是 六种常见恒流源电路解析:

这几种电路都可以在负载电阻RL上获得恒流输出;

第1种由于RL浮地,一般很少用;

第2种RL是虚地,也不大使用;

第3种虽然RL浮地,但是RL一端接正电源端,比较常用;

第4种是正反馈平衡式,是由于负载RL接地而受到人们的喜爱;

第5种和第四种原理相同,只是扩大了电流的输出能力,人们在使用中常常把电阻R2取的比负载RL大的多,而省略了跟随器运放;

第6种是本人设计的对地负载的V/I转换电路;

后边两种是恒流源电路。对比几种V/I电路,凡是没有三极管之类的单向器件,都可以实现交流恒流,加了三极管之后就只能做单向直流恒流了。当然可以用功率放大器扩展输出电流。 第四和第五种是建立在正负反馈平衡的基础上的,电阻的误差而失去平衡,会影响恒流输出特性,也就是说,输出电流会随负载变化。而其他几种电路中电阻的误差只会影响输出电流的值,而不会影响输出特性。如果输出电流大,或者嫌三极管的集电极电流和发射极电流不相等,可以把三极管换成MOSFET。

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恒流源电路

恒流源由信号源和电压控制电流源(VCCS)两部分组成。正弦信号源采用直接数字频率合成(DDS)技术,即以一定频率连续从EPROM中读取正弦采样数据,经D/A转换并滤波后产生EIT所需的正弦信号。本系统采用DDS集成芯片AD9830,其内部有两个12位相位寄存器和两个32位频率寄存器。在单片机的控制下对相应的寄存器置数就可以方便得到2MHz以下的任意频率和相位的输出,其中频率精度为1/ 2 32,相位分辨率为2π/2 12,输出幅度也可以在一定的范围内调节,因此能满足系统多频激励(10kHz~1MHz)的要求。

恒流源电路的工作原理
恒流源是输出电流保持不变的电流源,而理想的恒流源为:

a)不因负载(输出电压)变化而改变。

b)不因环境温度变化而改变。

c)内阻为无限大。

11.jpg

恒流源之电路符号:

22.jpg

理想的恒流源 实际的流源

理想的恒流源,其内阻为无限大,使其电流可以全部流出外面。实际的恒流源皆有内阻R。

三极管的恒流特性:

33.jpg

从三极管特性曲线可见,工作区内的IC受IB影响,而VCE对IC的影响很微。

因此,只要IB值固定,IC亦都可以固定。

输出电流IO即是流经负载的IC。

4.png

电流镜电路Current Mirror:

电流镜是一个输入电流IS与输出电流IO相等的电路:

55.jpg

Q1和Q2的特性相同,即VBE1 = VBE2,β1 = β2。

66.jpg

优点:

三极管之β受温度的影响,但利用电流镜像恒流源,不受β影响,主要依靠外接电阻R经 Q2去决定输出电流IO(IC2 = IO)。

基本原则基本的恒流源电路主要是由输入级和输出级构成,输入级提供参考电流,输出级输出需要的恒定电流。

恒流源电路就是要能够提供一个稳定的电流以保证其它电路稳定工作的基础。即要求恒流源电路输出恒定电流,因此作为输出级的器件应该是具有饱和输出电流的伏安特性。这可以采用工作于输出电流饱和状态的BJT或者MOSFET来实现。

为了保证输出晶体管的电流稳定,就必须要满足两个条件:a)其输入电压要稳定--输入级需要是恒压源;b)输出晶体管的输出电阻尽量大(最好是无穷大)--输出级需要是恒流源。

型号 厂商 价格
EPCOS 爱普科斯 /
STM32F103RCT6 ST ¥461.23
STM32F103C8T6 ST ¥84
STM32F103VET6 ST ¥426.57
STM32F103RET6 ST ¥780.82
STM8S003F3P6 ST ¥10.62
STM32F103VCT6 ST ¥275.84
STM32F103CBT6 ST ¥130.66
STM32F030C8T6 ST ¥18.11
N76E003AT20 NUVOTON ¥9.67
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