恒流源电路知识讲义
(电源技术)恒流源
三极管射极偏压构成恒流源
利用稳压二极管提供基极偏压5.6V
VE=VB - 0.6=0.5V
流经负载load的电流
用两只同型三极管，利用三极管相对稳定的be电压作为基 准，电流数值为：I = Vbe/R1。缺点是不同型号的管子，其 be电压不是一个固定值，即使是相同型号，也有一定的个 体差异。同时不同的工作电流下，这个电压也会有一定的
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。
三极管射极偏压构成恒流源
从左边看起:基极偏压
VE = VB - 0.6 = 1.0V
又因为射极电阻是1K,流经射极电阻的电流是
所以流经负载的电流就就是稳定的1mA
u02= up2 up1 =
R4*uI/(R3+R4)+R3* up2/(R3+R4)=0.5uI +0.5up2-----(a)
u01=(1+R2/R1)up1=
2up1
将（a）代入上式，得 uo1=up2+uI, R0 上的电压uR0= u01up2=uI
所以 i0=uI/R0
为了能够精确输出电流，通常使用一个运放作为反馈，同 时使用场效应管避免三极管的be电流导致的误差。典型的 运放恒流源如图(2)所示，如果电流不需要特别精确，其中
（Rw =固定值+可调值）
可调稳压器构成恒流源
测温器件AD590
AD590是美国ANALOG DEVICES公司的单片集成两端感 温电流源，其输出电流与绝对温度成比例。在4 V至 30 V电源电压范围内，该器件可充当一个高阻抗、恒 流调节器，调节系数为1 µA/K。片内薄膜电阻经过 激光调整，可用于校准器件，使该器件在298.2K (25°C)时输出298.2 µA电流。
恒流源电路的工作原理
恒流源电路的工作原理嘿，你知道恒流源电路不？这玩意儿可神奇啦！就像是一个超级稳定的水流控制器，不管外面的压力怎么变化，它都能稳稳地输出一定量的电流。
恒流源电路到底是咋工作的呢？其实啊，它就像一个固执的守卫，坚守着电流的稳定输出。
在电路中，它通过一系列的元件组合，来实现对电流的精确控制。
比如说，有一些电阻、晶体管之类的家伙，它们协同作战，共同完成恒流的任务。
咱先说说电阻吧。
电阻就像是一个小卫士，阻挡着电流的随意流动。
不同的电阻值可以调节电流的大小。
如果电阻大，那电流就小；电阻小，电流就大。
这就好比是一个水龙头，你把水龙头拧小一点，水流就变小；拧大一点，水流就变大。
晶体管呢，那可就更厉害了。
它就像是一个聪明的指挥官，能够根据电路的情况，自动调整电流的输出。
当电路中的电流发生变化时，晶体管就会迅速做出反应，调整自己的工作状态，让电流始终保持在一个稳定的水平。
恒流源电路在实际生活中有啥用呢？那可多了去了！比如说，在LED 照明中，恒流源电路可以保证LED 灯的亮度稳定，不会因为电压的波动而忽明忽暗。
这就像是给LED 灯找了一个可靠的保镖，让它始终能发出稳定的光芒。
在一些电子设备中，恒流源电路也起着至关重要的作用。
比如手机充电器、电脑电源等，它们都需要恒流源电路来保证输出的电流稳定，这样才能给设备提供安全可靠的电力。
你想想看，如果没有恒流源电路，那我们的生活将会变成啥样？手机充电的时候可能会突然爆炸，LED 灯可能会一会儿亮得刺眼，一会儿又暗得看不见。
那可真是太可怕了！所以说啊，恒流源电路虽然看起来不起眼，但它的作用可大着呢！它就像是一个默默奉献的小英雄，为我们的生活带来了便利和安全。
恒流源电路的工作原理虽然有点复杂，但只要我们用心去理解，也不是那么难。
它就像是一个神秘的魔法盒子，里面藏着许多奇妙的电子元件，它们共同协作，创造出了稳定的电流输出。
总之，恒流源电路是电子世界中的一颗璀璨明星，它的存在让我们的生活更加美好。
恒流源电路
威尔逊电流源
❖ 该电流源的基本原理是利用负反馈来提高电
流源的输出阻抗以使电流源具有良好的恒+流
特性V。DD
IV -
IR
Io
M3
gm3Vgs3
rds3
Vgs3 -
M1
M2
g m1Vgs1
rds1 Vgs2 Vgs1
gm2Vgs2
rds2
-
威尔逊电流源
❖ 上图中，由于VDS1=VGS3+VGS2，而VGS1=VGS2，所以：
V萨D氏S1>方IoV程GS可1(W ，得因L：)此2M(11 一定VD 工2 S作) 在饱和区，所以根据饱和 IR (WL)1 (1VD1S)
❖ 由于VDS2＝VGS2，VDS1=VGS2＋VGS3，即VDS1≠VDS2，所
以在这种电流源中，Io/IR的值不仅与M1、M2的几何尺寸 相关，还取决于VGS2与VGS3的值。
❖ 假定gm1=gm2=gmro 3， 且grd m1r3dssg1>m >1 1r，d则1s上式可电流源具有
更大的输出阻抗，所以其恒流特性得到了很 VDD
大的提高，且只采用了三个MOS管IR ，结构I简o 单，并可应用在亚阈值区。
❖ 但是图4中M3与M2的漏源
IR
❖ 由图可以看出，三极管M3处于饱和区的条件为：
X
Io
V G 1 S V t1 h V b V G 3 ( SV A )
Vb
M3
M4
❖ 而三极管M1饱和的条件为：
A
B
V G 3 S ( V G 1 V S t1 h ) V b V G 1 V S t3 h
❖ 即：
M1
M2
❖
(电源技术)恒流源
概述
恒流源是能够向负载提供恒定电流的电 源 ,因此恒流源的应用范围非常广泛 ,并且 在许多情况下是必不可少的。例如在用通 常的充电器对蓄电池充电时 ,随着蓄电池端 电压的逐渐升高, 充电电流就会相应减少。 为了保证恒流充电 ,必须随时提高充电器的 输出电压,但采用恒流源充电后就可以不必 调整其输出电压 ,从而使劳动强度降低 ,生 产效率得到了提高。恒流源还被广泛用于 测量电路中 ,例如电阻器阻值的测量和分级, 电缆电阻的测量等 ,且电流越稳定,测量就 越准确。
恒流源电路
微电流恒流源电路
为了尽可能降低放大电路的功耗、提高对电源电 压及温度变化的稳定性，在集成电路中常采用微电流 恒流源电路作为放大电路的直流偏置电路。
+UCC
结构特点：
（1）电阻Re引入电流负反馈，使输出电流 R IR
IO
进一步稳定。
IC1
（2）由于UBE2<UBE1，所以IO<IR。
T1
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。
三极管射极偏压构成恒流源
从左边看起:基极偏压
VE = VB - 0.6 = 1.0V
又因为射极电阻是1K,流经射极电阻的电流是
所以流经负载的电流就就是稳定的1mA
恒流源分为流出(Current Source)和流入(Current Sink)两种形式。
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。
理想恒流源
实际恒流源
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。
220v恒流电路原理
220v恒流电路原理220V恒流电路原理解析引言在电子领域中，恒流电路是一种非常重要的电路类型。
它能够稳定地输出恒定的电流，无论负载的变化。
本文将从基本概念开始，逐步深入解释220V恒流电路的原理。
什么是恒流电路？恒流电路是一种电子电路，用于控制负载中通过的电流，以确保电流的稳定性。
恒流电路原理恒流电路的原理基于电压稳定器的工作原理，通过使用负反馈控制技术来控制电流。
其基本组成包括恒流源、当前传感器和反馈回路。
恒流源恒流源是恒流电路的核心组成部分，它的作用是保持电流的稳定性。
恒流源通常由晶体管或集成电路实现，它能够根据反馈信号调整电流的大小，以确保其恒定。
当前传感器当前传感器用于监测负载中通过的电流，并将其转化为电压信号。
当前传感器的输出电压与电流成正比，可用作反馈回路中的输入。
反馈回路反馈回路是恒流电路中非常重要的一部分。
它通过比较当前传感器的输出电压与参考电压，来判断是否需要调整恒流源的输出电流。
反馈回路将调整信号传递给恒流源，使其相应地调整输出电流，以保持设定的恒流值。
实际应用恒流电路在现实生活中有广泛的应用。
以下是一些常见的实际应用场景：•LED照明系统：恒流电路可用于驱动LED照明系统，确保LED的亮度稳定。
•电池充电器：恒流电路可用于控制电池的充电电流，防止充电时电流过大。
•激光二极管驱动器：恒流电路可用于控制激光二极管的工作电流，确保其稳定输出激光光束。
总结恒流电路是一种能够稳定输出恒定电流的电路类型。
它通过负反馈控制技术，使用恒流源、当前传感器和反馈回路来实现电流的稳定性。
恒流电路在LED照明系统、电池充电器和激光二极管驱动器等领域有着广泛的应用。
理解恒流电路的原理对于电子工程师和爱好者来说非常重要。
以上就是220V恒流电路原理的相关解析，希望对您有所帮助。
参考资料： - 恒流源( - [电流稳定器](。
led恒流源电路
led恒流源电路LED恒流源电路是一种常见的电路，被广泛应用于电路设计中。
它的主要作用是通过控制输出电流来保持LED灯的恒定亮度。
下面我们将分步骤阐述LED恒流源电路的工作原理。
1.恒流源电路的基本原理恒流源电路的基本原理是控制输出电流来实现恒定亮度的LED灯。
该电路通过在电源和LED之间加上一个电流限制器来达到这个目的。
电流限制器通常是由一个稳流器（如LM317）和几个电阻组成。
当电压增加时，稳流器将自动降低电阻值，从而将电流限制在稳定水平。
2.电路设计LED恒流源电路的设计需要考虑许多因素，如输入电压范围、输出电流、输出电压范围、LED灯数量和类型等。
下面是一些通用的电路参数：（1）输入电压范围: 7V -36VDC（2）输出电流范围: 20mA-1000mA（3）输出电压: 2V - 5V（4）LED数量: 1-10个（5）电路保护: 短路保护和过温保护3.电路实现LED恒流源电路可以由许多不同的元器件组成。
以下是一些必需的元器件和他们的特点：（1）电源: 可能是电池、太阳能板或交流电源。
电源的电压应足够高以保持输出电流的稳定性。
（2）稳流器: 常用的稳流器是LM317。
它可以在宽电压范围内提供固定的输出电流，并且可以根据需要进行调节。
（3）电阻器: 用于调节稳流器的输出电流和LED的亮度。
（4）电容器: 用于消除电源噪声和稳定输出电流。
（5）LED: 恒流源电路的核心部分。
LED的类型和数量应根据需要进行选择。
4.电路工作示意图电路示意图如下，其中R1为电阻、R2和变阻器VR1组成的分压器，IC1为稳压器。
在某些情况下，需要添加一个电容器C1来消除电源中的高频噪声。
5.电路测试与调试完成电路设计后，应进行测试和调试以验证其功能。
例如，可以使用万用表在不同的输入电压下测量输出电流，并根据需要进行电阻或稳流器的调整。
通过以上的步骤，您可以实现自己的LED恒流源电路，用来控制LED灯的亮度。
这对于LED灯的应用非常重要，可以在保持长时间亮度恒定的同时，延长LED灯的使用寿命。
恒流源电路原理
恒流源电路的基本原理恒流源电路是一种能够输出恒定电流的电路，它可以在不同负载情况下保持输出电流不变。
在很多应用中，需要稳定的电流源来驱动负载，例如LED驱动、激光器驱动、传感器等。
恒流源电路通过控制输出端的电压或者通过调节内部元件参数来实现稳定输出。
恒流源的分类恒流源可以分为两类：主动恒流源和被动恒流源。
1.主动恒流源：主动恒流源使用放大器等主动元件来实现稳定的输出电流。
其中最常见的就是使用晶体管作为控制元件，通过调节晶体管的工作状态来维持输出电流不变。
2.被动恒流源：被动恒流源则是利用二极管、二极管连接、MOSFET等被动元件构成的特殊网络来实现稳定输出。
这种类型的恒流源通常比较简单且成本较低，但是精度相对较低。
下面我们以主动恒流源为例进行详细讲解。
主动恒流源原理主要思想是通过对晶体管工作状态的控制，使得输出电流保持不变。
基本电路结构主动恒流源的基本电路结构如下图所示：恒流源电路恒流源电路其中，Q1和Q2是两个晶体管，R1和R2是两个电阻。
Vcc为电源电压。
工作原理主动恒流源的工作原理可以分为两个阶段：建立阶段和稳定阶段。
1.建立阶段：在建立阶段，首先假设Q1处于导通状态。
此时Q1的集电极与基极之间的电压为Vce_sat（饱和区压降），根据欧姆定律可知R1上产生一个与输出电流I相等的电压降。
由于Q2处于截止状态，所以其集电极上没有任何压降。
因此，根据基尔霍夫定律可知，Vcc等于R2上的电压加上Q2的集、基之间的饱和区压降Vbe_sat。
2.稳定阶段：在稳定阶段，通过反馈机制使得输出端口维持恒定的工作状态。
当输入端口发生变化时，比如负载发生变化，会导致输出电流发生变化。
此时，由于电流镜的存在，Q1和Q2之间的电流比例保持不变。
通过调节R1和R2的比例可以实现对输出电流的控制。
常见的主动恒流源电路常见的主动恒流源电路有多种形式，如Wilson镜、Widlar镜和母极驱动镜等。
下面分别介绍这几种常见的主动恒流源电路。
最简单的恒流源电路
最简单的恒流源电路一、恒流源电路简介恒流源电路是指能够输出恒定电流的电路，通常用于需要恒定电流供应的应用中。
恒流源电路在许多领域中都有广泛的应用，如LED驱动、电池充电器、电解电镀等。
二、基本的恒流源电路原理恒流源电路的基本原理是通过电流反馈控制的方式来实现恒定电流的输出。
以下是最简单的恒流源电路的原理图：电源正极 ----> 电阻 ----> NPN型晶体管 ----> 地||负载该电路由一个电阻和一个NPN型晶体管组成。
电阻通过电流反馈的方式感知到电流的变化，并将反馈信号送至晶体管的基极。
晶体管根据反馈信号调整自身的导通状态，从而实现恒定电流的输出。
三、恒流源电路的工作原理详解1.电源正极的电压通过电阻产生一个电流，这个电流就是我们想要输出的恒定电流。
2.电流经过电阻后，会产生一个电压降。
这个电压降会被晶体管的基极感知到。
3.当电流增大时，电阻产生的电压降也会增大，晶体管的基极电压也会增大。
4.基极电压的增大会使得晶体管的导通增强，从而使得电流减小，达到恒流源的稳定状态。
5.当电流减小时，电阻产生的电压降减小，基极电压也减小，晶体管的导通减弱，电流增大，同样达到稳定状态。
四、恒流源电路的设计与计算恒流源电路的设计需要根据具体的需求来确定电流的大小和电路元件的参数。
以下是一个简单的设计和计算示例：1. 确定恒定电流的大小根据应用需求确定所需的恒定电流值。
例如，假设我们需要一个恒定电流为1mA的恒流源电路。
2. 计算电阻的阻值根据所需的恒定电流和电源电压，计算电阻的阻值。
根据欧姆定律，电阻的阻值可以通过以下公式计算：R = V / I其中，R为电阻的阻值，V为电源电压，I为所需的恒定电流。
3. 选择合适的电阻阻值根据计算得到的电阻阻值，选择最接近的标准电阻阻值。
4. 选择合适的晶体管根据所需的电流和功率，选择合适的晶体管。
需要考虑晶体管的最大电流和功率容量，以确保电路的正常工作。
恒流源电路工作原理
恒流源电路工作原理
恒流源电路是一种常用的电路设计，用于提供恒定的电流输出。
它是由一个电流源和一个负载电阻组成的。
工作原理如下：当电路接通时，电流源会提供稳定的电流输出。
这个电流通过负载电阻，形成一个电压降。
根据欧姆定律，电压与电流之间的关系是通过电阻的阻值来确定的。
负载电阻的阻值决定了通过它的电流的大小。
为了实现恒定的电流输出，电流源需要具备稳定的输出特性。
常见的实现方法是利用负反馈电路来控制电流源的输出，以使其稳定在所需的数值。
负反馈电路的原理是将电流源的输出电流与参考电流进行比较，并通过控制元件（如晶体管或运算放大器）的控制，调节电流源的输出电流，使其保持恒定。
通过不断地比较和调节，使得输出电流不受负载电阻的变化影响，从而实现恒定的电流输出。
总结起来，恒流源电路的工作原理是通过电流源和负反馈电路共同实现的。
电流源提供稳定的输出电流，而负反馈电路监测并调节电流源的输出，以保持恒定的电流输出。
这样就可以在实际应用中提供恒定的电流供给。
恒流源
一· 基本电流源 二· 具有补偿作用的电流源公式推导 三· 补偿机制
一、基本镜像电流源
VCC R iC1 T1 T2 IR iC2
（b）
一、基本镜像电流源
IR VCC VBE ( on ) R VCC R
vBE1 vBE 2
R iC1
I R iC1 iB1 iB 2
VCC IR iC2
T1
B
T2
一、基本镜像电流源
一、基本镜像电流源
当电流源为多输出时
误差增大
威 尔 逊 电 流 镜
威 尔 逊 电 流 镜
在实际应用中有可能出现输出端BJT的集 电极电压较大，根据BJT的输出特性曲线 可知，此时其输出电流不再保持为一常 量，而是随着集电极电压Uce的增大而增 大。为了改善电流源的性能，威尔逊提 出了改进型电流镜，称为威尔出特性曲线
威 尔 逊 电 流 镜
定性分析：Uce1=Ube2+Ube3 T3的集电极输出电压较大，仍可保证T1 和T2两管的Uce较为稳定，并且较小，保 证了T1、T2两管的Ic不会随Uce0的变化 而变化，进而得到了较为稳定的输出电 流.
威 尔 逊 电 流 镜
威 尔 逊 电 流 镜
威 尔 逊 电 流 镜
恒流源的负反馈补偿原理
由于该电路具有负反馈特性，所以可以自动稳 定波动的输出电流，具有稳定的工作点，是更 加恒定的恒流源。
负反馈稳定原理如右图:
另一种解释:
谢谢大家！
恒流源电路原理
恒流源电路原理
恒流源电路是一种常用于电子电路设计中的电路元件。
它的作用是产生一个稳定的电流输出，无论负载电阻的变化如何。
恒流源电路用于许多应用中，如电压参考源、稳定电流源等。
恒流源电路的基本原理是通过对电流进行反馈控制来实现稳定的电流输出。
它通常由一个稳流二极管和负反馈电阻组成。
稳流二极管是一种特殊的二极管，它的电流与温度和电压有关，但是与其它因素无关。
通过将稳流二极管与负反馈电阻相结合，可以实现稳定的电流输出。
在恒流源电路中，输入电压一般为一个较高的电压。
当输入电压施加在稳流二极管上时，稳流二极管会自动调整自身的电压降，使电流保持恒定。
负反馈电阻的作用是将输出电流的一部分反馈回稳流二极管，通过调整输入电压，从而使输出电流保持恒定。
这种负反馈控制的机制使恒流源电路具有很高的稳定性和精度。
恒流源电路的输出电流可以通过改变电阻值来调整。
较小的电阻值将产生较大的输出电流，反之亦然。
此外，恒流源电路还可以与其它元件相结合，如运算放大器等，用于实现更复杂的电路功能。
总之，恒流源电路是一种能够产生稳定的电流输出的电路元件。
它通过对电流进行反馈控制来实现稳定性，并且具有较高的精度和稳定性。
恒流源电路在电子电路设计中应用广泛，并且可以与其它元件相结合，用于实现各种功能。
运放恒流源电路详解
运放恒流源电路详解一、引言运放恒流源电路是一种常见的电子电路，用于产生一个稳定的恒定电流源。
它广泛应用于各种电路设计中，例如电流源、电流比较器、电流控制器等。
本文将详细介绍运放恒流源电路的原理、设计和应用。
二、原理运放恒流源电路是利用运放的高开环增益和负反馈原理来实现稳定的恒定电流源。
这种电路通常由一个运放、一个电阻和一个负载组成，如下图所示：+--| R |--+| |Vref --- R1 R2 Vout| |+---+---+|FeedbackResistor•Vref为参考电压，用于确定输出电流的大小。
•R1和R2是电阻，用于确定反馈电压和输出电流之间的关系。
•Feedback Resistor是负载电阻，用于产生稳定的输出电流。
当输入电压Vref变化时，运放将调整输出电压Vout，使得负载电阻两端的电压保持不变。
这样，由恒流源电路输出的电流就能够保持恒定。
三、设计设计运放恒流源电路的关键是合理选择电阻值和参考电压。
以下是一个简单的设计步骤：1. 确定负载电流首先确定所需的输出电流。
根据应用要求和电路需求，确定输出电流的大小。
2. 选择参考电压根据所需的输出电流和参考电压之间的关系，选择合适的参考电压值。
3. 选择电阻选择合适的电阻值，使得负载电流和参考电压之间的关系满足要求。
4. 确定运放类型根据设计要求，选择合适的运放类型。
常用的运放类型有单电源运放和双电源运放，选择时需要考虑电源供电方式和输出要求等因素。
5. 确定运放参数根据所选运放的参数，确定运放的增益、输入电阻和输出电阻等特性。
四、应用运放恒流源电路广泛应用于各种电子电路设计中，下面是一些常见的应用场景：1. 电流源运放恒流源电路可以用作独立的电流源，提供稳定的电流输出。
2. 电流比较器将两个运放恒流源电路连接在一起，可以实现电流比较功能。
3. 电流控制器运放恒流源电路可以用于电流控制，将输出电流限制在一定范围内。
4. 自适应电源将运放恒流源电路与其他电源电路结合使用，可以实现自适应电源功能。
恒流源原理详解
恒流源是一种电子元件，它能够提供一个恒定的电流输出。
恒流源的原理是通过负反馈控制电流的大小，使其保持恒定。
恒流源通常由一个电流源和一个负反馈电路组成。
电流源是一个能够提供恒定电流的电子元件，例如晶体管或运算放大器。
负反馈电路通过测量输出电流，并将其与参考电流进行比较，然后通过调节电流源的控制电压来保持输出电流恒定。
具体来说，当输出电流小于参考电流时，负反馈电路会增加电流源的控制电压，从而增加输出电流。
当输出电流大于参考电流时，负反馈电路会减小电流源的控制电压，从而减小输出电流。
通过不断调节控制电压，负反馈电路能够使输出电流保持在恒定值。
恒流源的应用非常广泛。
例如，在电路中，恒流源可以用于驱动LED灯、激光二极管等需要恒定电流的器件。
在实验室中，恒流源可以用于提供稳定的电流源，用于各种实验和测试。
总之，恒流源通过负反馈控制电流的大小，使其保持恒定。
它是一种非常有用的电子元件，广泛应用于各种电路和实验中。
恒流源电路
Io 与 IR 的关系如下
≈ IE1 ≈ IS1eVBE1/VT IR = IC2 ≈ IE2 ≈ IS2eVBE2/VT Io I ∆VBE = VBE1 − VBE2 = VT (ln IR − ln o ) IS1 IS2
一般有 IS1 = IS2 ，所以
Io = ln IR Io ∆ VBE Re2 = = VT Re2 ln IR Io
(3)用电流源做有源负载，可获得增益高、 (3)用电流源做有源负载，可获得增益高、 用电流源做有源负载 动态范围大的特性。 动态范围大的特性。
(4)用电流源给电容充电，以获得线性电压输出。 (4)用电流源给电容充电，以获得线性电压输出。 用电流源给电容充电
(5)电流源还可单独制成稳流电源使用。 (5)电流源还可单独制成稳流电源使用。 电流源还可单独制成稳流电源使用
3 集成电路电流源
3.1镜象电流源 3.1镜象电流源
匹配， 三极管 T1、T2 匹配，
β1 = β 2 = β
VBE1 = VBE2 = VBE , 则
IR = IC1 + 2 IB = I C 2 + 2 I B = I C 2 (1 + 2
镜象电流源电路如 03. 图 03.03 所 示 ， 它 的 特 点是工作三极管的集电 极电流是电流源电路的 镜象(电流相等） 镜象(电流相等）。
(6)在模拟集成电路中，常用的电流源电路有： (6)在模拟集成电路中，常用的电流源电路有： 在模拟集成电路中 镜象电流源、精密电流源、 镜象电流源、精密电流源、 微电流源、多路电流源等。 微电流源、多路电流源等。
2 三极管基本电流源
用普通的三极管接成电流负反馈电路， 用普通的三极管接成电流负反馈电路 ， 即可 构成一个基本的电流源电路。 构成一个基本的电流源电路 。 分压偏置基本放大 电路就具有这一功能，其电路如图03 01所示 03. 所示。 电路就具有这一功能，其电路如图03.01所示。
双管恒流源电路详解
双管恒流源电路详解
双管恒流源电路是一种能够输出恒定电流的电源电路，通常由两个三极管和相关元件组成。
以下是双管恒流源电路的详解：
1. 电路组成：双管恒流源电路通常由两个三极管、恒流电阻、输入电压等组成。
两个三极管通常采用同型号、同规格的晶体管，以保证输出电流的一致性。
恒流电阻是用来设定输出电流的电阻，其阻值可以通过计算得出。
输入电压是用来给电路提供能量的电源。
2. 工作原理：双管恒流源电路采用两个三极管交替工作，每个三极管都有一个基极和两个发射极。
当输入电压加在基极上时，三极管开始导通，电流通过发射极流出。
由于电路中存在恒流电阻，使得每个发射极流出的电流保持恒定。
同时，由于三极管的放大作用，使得两个发射极的电压差保持不变，从而实现恒流输出。
3. 电路特点：双管恒流源电路具有输出电流恒定、精度高、稳定性好等优点。
同时，由于采用两个三极管交替工作，可以减小单个三极管的负担，提高电路的可靠性。
此外，双管恒流源电路还可以通过调整输入电压或改变恒流电阻来改变输出电流的大小，以满足不同应用需求。
总之，双管恒流源电路是一种可靠的电源电路，能够提供稳定的恒定电流输出。
其工作原理和电路特点也比较简单明了，易于理解和应用。
恒流源工作原理
恒流源工作原理
恒流源是一种电路元件，其作用是提供一个稳定的电流输出，不受负
载变化和电源波动的影响。
恒流源通常由一个晶体管和若干个电阻器
组成。
当输入电压施加到晶体管的基极时，晶体管开始导通。
在导通状态下，晶体管的集电极和发射极之间形成一个低阻抗通路，使得输出端的电
流可以被稳定地控制。
为了保证输出电流的稳定性，恒流源中通常使用了负反馈控制。
具体
来说，将输出端接入一个反馈回路中，使得输出端的电压与输入端的
参考电压之间产生差异时，反馈回路会自动调节晶体管的工作状态以
抵消这种差异。
这样就能够保证输出端始终提供相同大小且稳定的电流。
除此之外，在一些特殊应用中还需要对恒流源进行精细调节。
例如，
在一些精密测量仪器中需要使用高精度、高稳定性的恒流源来提供参
考标准。
此时需要对恒流源进行温度补偿、线性化处理等操作来提高
其精度和稳定性。
总之，恒流源是一种非常实用的电路元件，可以在各种电子应用中发
挥重要作用。
通过对其工作原理的深入理解和精细调节，可以实现更高的性能和更可靠的输出。
恒流源电流恒定的原理
恒流源电流恒定的原理恒流源是一种能够提供稳定恒定电流输出的电路或装置。
其工作原理基于负反馈控制，通过调节电路中的元件来维持输出电流的恒定。
恒流源主要由两部分组成：电流源和负反馈控制回路。
电流源是实现电流稳定输出的关键部分，而负反馈控制回路则用于监测和调节输出电流。
电流源通常由一个稳流二极管和一个电流调节电阻组成。
稳流二极管是一种特殊的二极管，其工作原理是利用正向偏置和温度稳定性，使其能够在一定电压范围内提供稳定的电流输出。
电流调节电阻用于调整电流源输出电流的大小。
负反馈控制回路将输出端的电流信号与一个参考电流进行比较，并根据比较结果调节电流源的电流输出。
具体来说，负反馈控制回路会将输出电流与参考电流进行比较，如果输出电流大于参考电流，则会通过负反馈控制回路减小电流源的电流输出；如果输出电流小于参考电流，则会通过负反馈控制回路增大电流源的电流输出。
通过反复的比较和调节，最终会使输出电流稳定在参考电流的大小。
负反馈控制回路通常采用运算放大器来实现。
运算放大器的输入端接收输出电流和参考电流的差异信号，根据此信号进行放大和反馈控制。
通过适当的放大倍数和反馈控制方式，可以实现对输出电流的精确控制和调节。
总结起来，恒流源的工作原理可以概括为：通过稳流二极管和调节电阻构建一个稳定的电流源，利用负反馈控制回路监测输出电流与参考电流的差异，并通过调节电流源的输出大小来使二者相等，从而实现电流的恒定输出。
恒流源具有很多应用，例如在电子设备测试中常用于提供稳定的电流信号，可以用于电流计校准、电源负载测试等。
此外，恒流源还可以在电路中作为电流限制器使用，保护电路和元件免受超过额定电流的损害。
总之，恒流源是一种基于负反馈控制的电路或装置，通过稳流二极管和调节电阻实现电流的稳定输出。
它的工作原理主要是利用负反馈控制回路对输出电流进行监测和调节，使其能够与参考电流相等。
恒流源在电子设备测试和电路保护等领域有着广泛的应用。
恒流电源入门
恒流电源入门今天我们将一起学习什么是恒流电源？以及如何用一个恒流电源驱动 LED 和激光二极管。
学习本教程之前最好先学习我之前的线性稳压器入门教程。
各种稳压器在电子硬件这个行当里，大多数时间，你会同恒压电源打交道。
电压适配器、线性稳压器和其他类型的电源可能有很小的纹波，但它们基本上是恒压电源。
那么什么是恒流电源呢？顾名思义，它是一种无论负载如何变化都会输出恒定电流的电路。
恒流电源对于一个理想的 1 安培恒流源，无论是将其连接到 1 欧姆电阻或100 欧姆电阻，它总是会提供 1 安培的电流通过电阻。
总是输出1 安培不想使用电阻？在电路中放置一个 LED，无论 LED 是什么颜色，它都会对 LED 输出恒定的电流。
某些器件，如大功率LED，最好给它们提供恒定电流，因为它们需要维持相同的亮度。
大功率 LED 灯可以用恒流源来驱动一串 LED, 这里我搭建了一个 12 mA 的恒流源，不管串联多少个LED ，它们的电流都是 12 mA。
串多串少一个样那么我们如何构建它呢？好吧，构建恒流源的最简单方法是使用LM317。
LM317下面是电路图：恒流电源电路电路很简单。
将电源连接到芯片的输入引脚，然后在输出和调整(ADJ)引脚之间并联一个电阻。
一对10 微法的电容有助于在负载突然变化的时候稳定电流。
电阻 R 的值决定了恒定电流是多少。
比如，如果使用 100 欧姆的电阻，它会让电路输出 12.5 毫安的理论电流值：1.25 V / 100 欧姆 = 12.5 毫安。
现在让我们用万用表量一量输出电流。
当接一个LED 时，输出电流为 12.6 毫安：一个 LED再串联上一个 LED, 电流还是 12.6 毫安：两个 LED我们还可以再串上一个激光二极管，电流还是 12.6 毫安：再串一个激光二极管无论负载如何变化，电流都保持不变。
另一个很酷的事情是，即使输入电压从 12 伏增加到 24 伏，电流也保持不变。
尽管如此，输入电压仍然很重要。
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进一步可推导出： rog1 m 2rd3s[1g gm m 2 3(1gm 1rd1s)] 假定gm1=gm2=gm3，且gm1rds1>>1，则上式 可简化为：
低压共源共栅结构—常数Vb的偏置
主要结构是一个输出与输入短路的共源共栅结构。
由图可以看出，三极管M3处于饱和区的条件为：
VDD
V b V t3 hV X(V G1)S
IR
而三极管M1饱和的条件为：
X
Io
V G 1 S V t1 h V b V G 3 ( S V A )
Vb
M3
M4
即：
宽长比相关，从而得到具有很好的恒流特性的电流 源。
基本电流镜结构
因为沟道调制效应在小特征尺寸的CMOS 工艺中是不能消除的，因此通常是采用第二 种方法来改善电流源的恒流特性，由此而设 计出了多种恒流源电路结构。
另外，有时还由于存在不同的体效应，使各 自的阈值电压Vth不相等，因而其电流也会 产生偏差，这也可以通过电路的合理设计以 消除它对电流镜的影响。
该结构的输出阻抗为： r o r d 2 s r d 4 s r d 2 r d s 4 ( 1 s 4 ) g m 4
由上式可以发现，其输出阻抗很大，大约为基本结 构输出阻抗的gm4rds4倍。
共源共栅电流源―高输出阻抗恒流源
共源共栅结构的主要缺点是损失了电压余度 。一般可
采用(W/L)3＞(W/L)1，(W/L)4＞(W/L)2进行补
Io((W WL L))1 2((1 1 V VD D1 2S S ))IR
从上式可以看出：假如已有IR，只要改变 M1与M2的宽长比，就可设计出Io，它即可 以与IR相等，也可与IR成一比例关系，所以 也称为比例电流镜，这种技术在模拟集成电 路中有着广泛的应用，比如作为放大器的负 载。
但是由于存在沟道调制效应，且VDS2是一 变量，因此Io实际上不是一个恒流源。
IR
Vb
M3
IR
D
M4
+
IRELeabharlann IoM4D
M3
A
B
A
VGS4+VA
A
B
-
M1
M2
M1
M1
M2
共源共栅电流源―高输出阻抗恒流源
适当选择M3与M4的尺寸，就可实现VGS3＝VGS4，
且有：VGS4+VA=VGS3+VB，因此，若 (W/L)3/(W/L)4=(W/L)2/(W/L)1，且 VGS3=VGS4时可得到VA=VB，即使M4与M3存在 衬偏效应这个结果也成立。
rord3sgm 1rd1s
威尔逊电流源
与基本电流镜结构相比，威尔逊电流源具有
更大的输出阻抗，所以其恒流特性得到了很
大的提高，且只采用了三个MOS管，结构
简单，并可应用在亚阈值区。 VDD
但是图4中M3与M2的漏源
IR
Io
电压仍不相同，因此提出 M4
M3
了一种改进型的威尔逊电
流源，如图所示。
M1
基本电流镜结构
如何改善Io的恒流特性以实现真正意义上的电流源， 可以看到原则上有两种方法：
1、减小以至消除M2的沟道调制效应（因为VDS1＝
VGS1为定值，故M1不影响Io的恒流特性），即通 过增大M2的沟道长度，以减小λ，增大输出阻抗， 从而改善恒流特性。
2、设定VDS2＝VDS1，则可知Io与IR只与M1、M2的
A
B
V G 3 ( S V G 1 V S t1 h ) V b V G 1 V S t3 h
该式成立的条件是：
M1
M2
V G 3 ( S V G 1 V S t1 ) h V G 1 V S t3 h
偿。
为了保证VDS2＝VDS1=VGS1成立，根据萨氏方程，可
得到M1、M2、M3、M4的几何尺寸必须满足： (W/L)3/(W/L)4=(W/L)2/(W/L)1，一般取L1
＝L2＝L3＝L4，则VGS3＝VGS4，VGS2＝VGS1。
总之，该结构的电流仍与基本结构的相同，即仍取决于 底层的电流镜（M1与M2）。
Io IR
((W WL L))1 2((1 1 V VD D1 2S S))
由于VDS2＝VGS2，VDS1=VGS2＋VGS3，即
VDS1≠VDS2，所以在这种电流源中，Io/IR的值不
仅与M1、M2的几何尺寸相关，还取决于VGS2与
VGS3的值。
威尔逊电流源
根据交流小信号等效电路，可求出电路的输出阻抗。 忽略M3的衬偏效应，则有：
恒流源电路
基本电流镜结构
电流复制的基本原理
相同的工艺参数制作的两个
IR
Io
相同的MOS器件具有相同
的栅源电压，并且都工作在 M1
M2
饱和区则其漏极电流完全相
等，即实现了所谓的电流复制 。
但由于存在沟道调制效应时，其漏源电压
VDS若不相等，则其电流也不会相同。
基本电流镜结构
在考虑沟道调制效应时有：
M2
威尔逊电流源
上图中引入了二极管连接的MOS管M4。 根据饱和萨氏方程，Io/IR的表达式与上式相同，且有：VDS1
＝VGS2＋VGS3－VGS4。设定VGS3＝VGS4，则有VDS1＝
VGS2= VDS2，则有： Io (W L)2 IR (W L)1
上式表明，该结构很好消除了沟道调制效应，是一精确的比例 电流源。而且只需四个MOS管就可实现，因此有较广泛的应 用。这种结构也可用于亚阈值区域作为精确的电流镜使用。
而要达到VGS4=VGS3，根据饱和萨氏方程可以得到其条件为：
(W/L)3 (W/L)2 (W/L)4 (W/L)1
共源共栅电流源―高输出阻抗恒流源
共源共栅电流源是采用共源共栅结构来促使
VDS2＝VDS1，从而改善恒流特性的一种行
之有效的电路结构，其电路结构如图所示。
VDD
VDD
E VDD
Io
威尔逊电流源
该电流源的基本原理是利用负反馈来提高电 流源的输出阻抗以使电流源具有良好的恒流 特性。
VDD
IR
Io
+ IV
-
M3
gm3Vgs3
rds3
Vgs3 -
M1
M2
g m1Vgs1
rds1 Vgs2 Vgs1
gm2Vgs2
rds2
-
威尔逊电流源
上图中，由于VDS1=VGS3+VGS2，而VGS1=VGS2， 所以：VDS1>VGS1，因此M1一定工作在饱和区， 所以根据饱和萨氏方程可得：