几个简单的电流源电路
可控双向电流源电路图
![可控双向电流源电路图](https://img.taocdn.com/s3/m/bb1b06f4846a561252d380eb6294dd88d0d23d0b.png)
可控双向电流源电路图
可控双向电流源电路如图所示,它由E1组成的高阻抗电压跟随器及CD4051 8选1双向模拟开关组成。
电路中节点A和B的电压可分别由下式确定,即
UA=(Uoot+Uin)/2
UB=UA[1+(R1+R2)]
若R1=R2,则
UB=2UA=Uout+Uin
Iout=Uin/Rout
Rout=Rxi(i=1,2,3,4, (7)
由上式可见,电路的输出电流可由输入电压Uin及输出电阻Rout控制,若Uin不变时,只要改变Rout便可对输出电流进行控制。
IC2的⑨、⑩、①脚为控制端,当⑥脚为低电平时,控制端对模拟开关的选通功能见下表。
当选通的模拟开关启动时,也就选择了相对应的输出电阻Rout。
输人电压的极性决定了电路是输出电流源,还是吸收电流源。
电流源电路 howland电流源电路
![电流源电路 howland电流源电路](https://img.taocdn.com/s3/m/1f852d0d87c24028915fc33d.png)
电流源电路howland电流源电路最近研究了一些典型的电流源电路。
阅读了几遍经典的电流源电路设计应用手册。
结合工作中的经验把它他整理出来分享给大家。
力争在这一系列文档里,把常见的电流源电路分析全面。
电流源电路【1】howland电流源电路(一) 第一小节,先从我最近刚刚设计的一个howland电路开始。
一个项目要求将交流电压信号变化为输出+/-50mA的交流电流信号,以便长距离传输。
输入信号为有效值为+/-5V的50Hz交流电压信号。
信号误差要保持在1%以内。
供电用+/-12V到+/15V都可以。
这个电路可以用分立器件来设计,用运放驱动一个AB类功放。
AB类功放的输出端串联一个电阻作为取样电阻。
电流流过取样电阻形成的电压信号即为反馈信号。
这样设计有突出的缺点,使用分立器件较多,输出器过于复杂,还不易控制精度。
因此本文推荐一个更为简单的电路howland电流源电路。
Howland 电路的基本原理图如下:其中X1G表示理想运放。
根据理想运放的虚短、虚断特性我们可以推导出此howland电路输出电流与输入电压VP,VM的关系公式如下:[2] 在实际的电路设计中我们通常使得RX=RF and RZ=RI。
这样上面的公式就可以简化为: 电路输入的信号是单极性电压信号,可以把VM接地,即电压为0。
这样可以进一步简化公式来确定各电阻的值。
电流源电路【2】howland电流源电路(二) howland电路设计原理。
方案设计如下图: 电路选用最大可以输出200mA的大电流运放OPA551。
使用单运放来实现高精度的正负电流输出。
OPA551的最大失调电压为5mV。
而本设计要求的最大输入信号为7.071V。
因此失调电压的影响会小于0.1%。
电流流过的四个高精度电阻R5-R8形成的电压信号作为反馈信号反馈给正输入端电阻R4。
使用四个电阻的原因是,四个电阻可以分担输出的电流,保证电阻的产生的热量远低于额定功率; 再则这样可以匹配出更精确的阻值。
6.56.76.8 电流源电路
![6.56.76.8 电流源电路](https://img.taocdn.com/s3/m/16e37810a2161479171128da.png)
根据所需静态电流,来确定沟道尺寸。
6、改进型电流源 在基本镜像电流源的基础上加上射极输出器
T0、T1、T2、具有完全相同的特性
VCC U BE 0 IR R
I C1 I C 0 I R I B 2
IE2 IR 1
则:I C1
IR 2 1 (1 )
2 I C1 2 I B1 IR IR 1 (1 )
6.5
集成运放中的电流源
在集成运放中,射极电阻用恒流源替代以提高抑制共模能力, 电流源还作为偏置电路,有源负载。 在电流源电路中充分利用集成运放中晶体管性能的一致性。 1. 镜像电流源 T0 和 T1 特性完全相同。 基准电流
I R (VCC U BE ) R
U BE1 U BE0,I B1 I B0 I C1 I C0 I C
根据所需静态电流,来选取发射极电阻的数值。
5、MOS管多路电流源
基准电流
MOS管的漏极 电流正比于沟道 的宽长比。
设宽长比W/L=S,且T1~T4的宽长比分别为S0、S1、 S2、S3,则
I D1 S1 I D2 S 2 I D3 S3 , , I D0 S0 I D0 S0 I D0 S0
I R I C0 I B0 I B1 I C
IC
T0的发射结对T1具 有温度补偿作用
2I C
2
IR
若 2 ,则I C I R
2. 微电流源
要求提供很小的静态电流,又不能用大电阻。
I E1 (U BE0 U BE1) Re
U BE UT
根据晶体管发射极电流 与b-e间的关系:
指标参数 最大共模输入电压 UIcmax 最大差模输入电压 UIdmax -3dB带宽 fH 转换速率 SR
集成电路运算放大器中的电流源
![集成电路运算放大器中的电流源](https://img.taocdn.com/s3/m/734ce915767f5acfa1c7cdb3.png)
双端输入 单端输入 双端输入 单端输
入
双端输出
单端输出
Avd bRL / rbe , RL = RC // RL 2 bRL 2 rbe , RL = RC // RL
Rid
Ro Avc
K CMR Ric
2 rbe
2 RC
RC
0
RL / 2REE
b REE / rbe g m rbe
rbe 1 b2REE
把直流电源、Vic 都短路;
RL 两臂各分一半; 两臂的差模信号电流大
小相等、方向相反,同
时流过T4 时抵消,使T4 无差模电流、也无差模
电压,T4、 R1 可视作短
路(或开路), 这里作短路处理;对于RW:两臂各分一半。
Avd
=
r be
b RL
1 b
RW
= 80 3.3 // 5.5 48
2 1.3 81 0.025
例2:b = 80 V BE = 0.2V rce = 50k
一、估算Q点:
I
CQ 4
I
R
V
CC V EE
R3 R2
=
24 5.7
4.2mA
I CQ1 = I CQ2 = I CQ4 2 = 2.1mA
V V V V I R =
=
CEQ1
CEQ 2
CC
E1
CQ1 C
= 12 0.2 2.13.3 5V
KCMR =
Avd Avc
K CMR
=
20 lg
Avd Avc
dB
(1)双端输出时KCMR为无穷大
K A A =
CMR
vd
vc
(2)单端输出时共模抑制比
常用的恒流电路
![常用的恒流电路](https://img.taocdn.com/s3/m/2d3a4a5e7ed5360cba1aa8114431b90d6c85899a.png)
常用的恒流电路
恒流电路是一种控制电流大小不受负载变化影响的电路。
在实际电路中,常用的恒流电路有电流源电路和晶体管恒流源电路。
一、电流源电路
1. 晶体管基本电流源电路
晶体管基本电流源电路是一种简单的恒流电路,由一个固定电阻和晶体管组成。
其原理是通过晶体管的基极和发射极之间的电压来控制电流。
当输入信号的电压改变时,电流也会相应地改变。
2. 晶体管双向恒流源电路
晶体管双向恒流源电路是一种具有双向输出的恒流电路,其原理是使用两个晶体管和一个电阻网络实现。
当输入信号的电压改变时,输出电流也会相应地改变。
二、晶体管恒流源电路
晶体管恒流源电路是一种高精度、高稳定性的恒流电路,其原理是通
过负反馈控制器将输出电流保持在恒定的值。
该电路通常由一个晶体管、一个稳压电路、一个电阻和一个电容组成。
总之,恒流电路在实际应用中有着广泛的用途,如LED驱动、电机控制、高精度电源等。
通过采用适当的电路设计和元件选择,可以实现高效、稳定的恒流输出,从而为实际应用提供可靠的支持。
最简单的电流源
![最简单的电流源](https://img.taocdn.com/s3/m/419e4fab0875f46527d3240c844769eae009a302.png)
最简单的电流源1.引言1.1 概述概述部分需要简要介绍本文的主题和内容。
针对最简单的电流源这个主题,我们将探讨电流源的定义、分类以及最简单电流源的实现方法。
在电子工程和电路设计领域,电流源扮演着重要的角色。
它是一种能够提供特定电流输出的电路元件或设备。
电流源的作用类似于电压源,但不同之处在于电压源提供一个固定电压而电流源提供一个固定电流。
电流源在我们日常生活和工业生产中得到广泛应用,例如电池、稳压器、升压器等,都是常见的电流源。
本文将首先阐述电流源的定义,以帮助读者全面了解电流源是什么以及它的基本原理。
其次,我们将对电流源进行分类,探讨不同类型的电流源的特点和用途。
最后,我们将分享关于实现最简单的电流源的方法,以便读者在实际应用中能够快速实现电流源功能。
希望通过本文的阐述,读者能够对电流源有一个全面的认识,并且能够根据实际需求选择合适的电流源。
接下来,我们将从电流源的定义开始,深入探讨这一领域的知识。
1.2文章结构文章结构部分的内容:文章结构是指文章所采用的组织和布局方式,用于合理地展现论点和论证逻辑。
一个清晰的文章结构可以让读者更好地理解文章内容,并且能够更好地引导读者的阅读思路。
在本文中,文章结构主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要包括概述、文章结构和目的三个方面。
在概述中,可以介绍电流源是电工学中重要的基础概念,以及为什么研究最简单的电流源具有一定的意义。
在文章结构中,说明本文将按照什么样的组织方式展开讨论,以及各个部分的主要内容。
在目的部分,可以明确阐述本文的目的,即探讨最简单的电流源的实现方法。
正文部分是文章的主体部分,将重点介绍电流源的定义和分类。
在电流源的定义中,可以详细讲解电流源是指能够提供恒定电流的设备或元件,以及其重要性和应用领域。
在电流源的分类中,可以根据不同的标准和特点,将电流源分为理想电流源、非理想电流源、独立电流源和受控电流源等,并分别介绍它们的特点和应用。
几种简单恒流源电路
![几种简单恒流源电路](https://img.taocdn.com/s3/m/bf44f92659eef8c75fbfb367.png)
几种简单的恒流源电路恒流电路应用的范围很广,下面介绍几种由常用集成块组成的恒流电路。
1.由7805组成的恒流电路,电路图如下图1所示:电流I=Ig+VOUT/R,Ig的电流相对于Io是不能忽略的,且随Vout,Vin及环境温度的变化而变化,所以这个电路在精度要求有些高的场合不适用。
2.由LM317组成的恒流电路如图2所示,I=Iadj+Vref/R<Vref=1.25),Iadj的输出电流是微安级的所以相对于Io可以忽略不计,由此可见其恒流效果较好。
3.由PQ30RV31组成的恒流电路如图3所示,I=Vref/R(Vref=1.25>,他的恒流会更好,另外他是低压差稳压IC。
摘要:本文论述了以凌阳16位单片机为控制核心,实现数控直流电流源功能的方案。
设计采用MOSFET和精密运算放大器构成恒流源的主体,配以高精度采样电阻及12位D/A、A/D转换器,完成了单片机对输出电流的实时检测和实时控制,实现了10mA~2000mA范围内步进小于2mA恒定电流输出的功能,保证了纹波电流小于0.2mA,具有较高的精度与稳定性。
人机接口采用4×4键盘及LCD液晶显示器,控制界面直观、简洁,具有良好的人机交互性能。
关键字:数控电流源 SPCE061A 模数转换数模转换采样电阻一、方案论证根据题目要求,下面对整个系统的方案进行论证。
方案一:采用开关电源的恒流源采用开关电源的恒流源电路如图1.1所示。
当电源电压降低或负载电阻Rl降低时,采样电阻RS上的电压也将减少,则SG3524的12、13管脚输出方波的占空比增大,从而BG1导通时间变长,使电压U0回升到原来的稳定值。
BG1关断后,储能元件L1、E2、E3、E4保证负载上的电压不变。
当输入电源电压增大或负载电阻值增大引起U0增大时,原理与前类似,电路通过反馈系统使U0下降到原来的稳定值,从而达到稳定负载电流Il的目的。
图 1.1 采用开关电源的恒流源优点:开关电源的功率器件工作在开关状态,功率损耗小,效率高。
如何设计一个简单的电流源电路
![如何设计一个简单的电流源电路](https://img.taocdn.com/s3/m/21bb8261182e453610661ed9ad51f01dc281578e.png)
如何设计一个简单的电流源电路在电子电路设计中,电流源是一个常见的电路元件,用于稳定地提供恒定的电流输出。
通过设计一个简单的电流源电路,我们可以实现电路中对电流的精确控制和稳定输出。
本文将介绍如何设计一个简单的电流源电路,并提供详细的步骤和示例。
一、电流源的基本原理在电子电路中,电流源是一种主动元件,它可以提供恒定的电流输出,不受外部电路阻抗的影响。
电流源主要基于负反馈原理工作,通过自动调整输出电流,保持输入电流与输出电流之间的恒定比例关系。
常见的电流源电路包括电流镜、负反馈电路和放大器等。
二、设计步骤1.确定所需的电流输出值首先,确定所需的电流输出值。
这个值可以根据具体的应用需求来确定,例如驱动LED需要的电流、激励传感器等。
2.选择合适的电流源电路类型根据所需的电流输出值和应用需求,选择合适的电流源电路类型。
常见的电流源电路有简单的恒流二极管电路、恒流镜电路、差分放大器电流源等。
3.计算电路参数根据所选电流源电路,计算电路所需的元器件参数。
主要包括电阻值、跨导值、电压值等。
其中,电流源电路的关键参数是跨导值,它决定了输出电流的稳定度和精度。
4.选择合适的元器件根据计算得到的电路参数,选择合适的元器件。
常见的元器件包括二极管、电阻、晶体管等。
在选择元器件时,要考虑元器件的工作电流范围、温度特性和可靠性等因素。
5.进行电路仿真和优化使用电路仿真软件(如SPICE)对设计的电路进行仿真和优化。
通过仿真可以验证电路的性能和稳定度,并做出相应的调整和优化。
6.制作和测试电路根据设计的电路图,进行电路的制作和组装。
在测试过程中,应测量电流源电路的输出电流,并与设计值进行对比,验证电路的实际性能。
三、示例电路设计假设我们需要设计一个输出电流为1mA的电流源电路。
以下是一个简单的恒流二极管电路设计示例:电路图:```R1Vin ---/\/\/\/-----|>|-- VoutR2```电路参数计算:假设二极管的压降为0.7V,根据欧姆定律,可得:R1 = (Vin - Vout) / Iout = (Vin - Vout) / 0.001AR2 = Vout / Iout = Vout / 0.001A选择元器件:选择合适的二极管和电阻来满足电路设计要求。
微电流源电路
![微电流源电路](https://img.taocdn.com/s3/m/4e0dfbcb710abb68a98271fe910ef12d2af9a916.png)
微电流源电路微电流源电路是一种用于产生微安级电流的电路,其应用范围广泛,包括生物医学、化学分析、纳米技术等领域。
本文将介绍微电流源电路的基本原理、设计方法和应用实例。
一、基本原理微电流源电路的基本原理是利用负反馈控制,通过调节电路中的电阻和电容,使得输出电流保持稳定,并与输入信号成比例。
其中,反馈电阻和反馈电容是电路中关键的元件,它们决定了电路的增益和响应速度。
二、设计方法微电流源电路的设计需要考虑多种因素,包括电路的稳定性、增益、频率响应等。
以下是一些常用的设计方法:1. 选择合适的放大器:放大器是微电流源电路中的核心元件,其选择应根据电路的应用需求和性能要求进行。
常用的放大器包括运算放大器、差分放大器等。
2. 选择合适的反馈电阻和反馈电容:反馈电阻和反馈电容的选择需要考虑电路的输出电流范围和频率响应等因素。
一般来说,反馈电容的值越大,频率响应越宽,但同时也会影响电路的稳定性。
3. 优化电路布局:为了减小电路中的噪声和干扰,应采取合适的电路布局和屏蔽措施。
同时,还应注意电路中的接地问题,保证电路的稳定性和可靠性。
三、应用实例微电流源电路的应用非常广泛,以下是几个典型的应用实例:1. 生物医学:微电流源电路可以用于生物医学中的电刺激、神经信号检测等领域。
例如,可以设计出一种微电流源电路,用于对肌肉进行电刺激,以促进肌肉的恢复和治疗。
2. 化学分析:微电流源电路可以用于化学分析中的电化学检测、电解测定等领域。
例如,可以设计出一种微电流源电路,用于对化学样品进行电解,从而分析样品中的成分和浓度。
3. 纳米技术:微电流源电路可以用于纳米技术中的电子束曝光、纳米加工等领域。
例如,可以设计出一种微电流源电路,用于控制电子束的输出电流,从而实现高精度的纳米加工。
四、结论微电流源电路是一种重要的电路设计技术,其应用范围广泛,对于推动科学技术的发展具有重要的意义。
本文介绍了微电流源电路的基本原理、设计方法和应用实例,希望能对读者有所启发。
高二物理竞赛课件基本电流源电路
![高二物理竞赛课件基本电流源电路](https://img.taocdn.com/s3/m/433edd782a160b4e767f5acfa1c7aa00b52a9dc6.png)
8
二、威尔逊电流源
+Vcc
电路:
❖T0、T1 、 T2特性一致, 0 = 1= 2 ;
T0 IC0
2IB
❖ T1的rce是T2的发射极电阻Re ;
B
❖ IC2为输出电流。UBE0=UBE1, IC1 =IC0 =IC 。
IR R IB2
T1 A IC1
IE2 T2
IC2
工作原理: 因为rce1非常大,所以可使IC2高度稳定。
IE1
Re
IC1
UT Re
ln
IR IC1
计算R和Re的数值
R VCC UBE0 IR
Re
UT IC1
ln
IR IC1
若VCC=15V,IR=1mA,UBE0=0.7V, UT=26mV,IC1=20A,则
IR
VCC
UBE0 R
R VCC UBE0 15 0.7 kΩ 14.3kΩ
ln
IR IC1
Re0 Re1
IR
2
微电流源:
IC1
UT Re
ln
IR IC1
较小时,误差增大,需改进电路。 7
一、加射极输出器的电流源
+Vcc
电路: ❖T0、T1 、 T2特性一致, 0 = 1= 2 ;
IR R
IC1
❖ T2:射极输出器;
IC0 IB2
T2
IE2
❖ IC1为输出电流。UBE0=UBE1,IB1= IB0= IB T0
11
设三个集电区的面积分别为S0、S1、S2,则
IC1 S1 ,IC2 S2 IC0 S0 IC0 S0
根据所需静态电流,来确定集电结面积。
12
什么是电流源如何设计一个电流源电路
![什么是电流源如何设计一个电流源电路](https://img.taocdn.com/s3/m/761cb53b30b765ce0508763231126edb6f1a761e.png)
什么是电流源如何设计一个电流源电路什么是电流源?如何设计一个电流源电路电流源(Current Source)是电路中一种能够提供稳定输出电流的设备或电路元件。
与电压源(Voltage Source)相对应,电流源在电路中起到供给电流的作用。
设计一个稳定可靠的电流源电路需要考虑电流源的基本原理和特性。
一、电流源的原理和特性电流源基于欧姆定律,根据电流I和电阻R的关系,利用电压和电阻的匹配来产生稳定的输出电流。
电流源的主要特性包括:1. 稳定性:电流源需要具备输出电流稳定、不受外界条件变化的能力。
2. 精度:电流源的输出电流应与设定值尽可能相等,偏差应在可接受的范围内。
3. 范围:电流源应具备一定的输出电流范围,以满足不同应用需求。
二、设计电流源的基本步骤设计一个电流源电路需要按照以下步骤进行:1. 确定需求:根据实际需要确定输出电流的稳定性、精度和范围等参数。
2. 选择电流源类型:根据需求选择恒流源(Constant Current Source)或可变电流源(Variable Current Source)等类型。
3. 设计电流源电路:根据电流源类型选择适合的电路拓扑,如晶体管电流源、四电阻电流源等。
4. 计算参数:根据所选电路拓扑,计算电阻值、电容值和电源电压等参数,并利用理论公式进行计算。
5. 模拟分析:使用电路仿真工具进行模拟分析,验证设计的电流源的性能和性能参数。
6. 实际搭建:根据设计结果,选择合适的电子元件和连接方式进行实际电路的搭建。
7. 测试与优化:对搭建的电路进行测试,根据测试结果进行优化,调整电阻、电容或其他元器件的数值,以达到设计要求。
三、设计实例:基于晶体管的恒流源电路以下为基于晶体管的恒流源电路设计的一种实例,供参考:在这个实例中,我们使用PNP型晶体管和电阻来实现恒流源电路。
电路参数如下:- 输入电源:12V- 目标输出电流:10mA设计步骤:1. 选择晶体管:选择具有合适特性的PNP型晶体管,确保其最大电流(Ic)大于目标输出电流。
三极管组成的电流源电路设计
![三极管组成的电流源电路设计](https://img.taocdn.com/s3/m/0e7b0f0fce84b9d528ea81c758f5f61fb73628f9.png)
三极管组成的电流源电路设计
三极管组成的电流源电路设计需要考虑以下几个方面:
1. 确定电流源的输出电流:根据实际需求,确定电流源的输出电流大小。
2. 选择合适的三极管:根据输出电流的大小,选择合适的三极管型号和规格。
3. 设计电路:根据三极管的特性,设计合适的电路,使得三极管工作在放大区,并能够稳定输出电流。
以下是一个简单的三极管组成的电流源电路设计示例:
1. 选择合适的三极管:假设需要输出10mA的电流,可以选择一个合适的NPN三极管,如2N3904。
2. 设计电路:将三极管的B极通过一个可调电阻Rb连接到电源Vcc,C极通过一个负载电阻Rc连接到地,同时将C极通过一个可调电阻Re连接到地。
调整Rb和Re的值,使得三极管工作在放大区,并能够稳定输出10mA的电流。
以上是一个简单的三极管组成的电流源电路设计示例,实际应用中还需要考虑其他因素,如电源电压、负载电阻等。
常用的电流源电路
![常用的电流源电路](https://img.taocdn.com/s3/m/a779356a7e21af45b307a845.png)
igeRnU则由图3—35(a)可知若,则,I O 犹如是I R 的镜像,所以此电路称为镜像电流源或电流镜。
图3—35(a)所示电流源的伏安特性如图3—35(b)所示。
为了保证电流源具有恒流特管必须工作在放大区,即U CE2>U BE2»0.7V(在图中A 、B电流源输出端对地之间的直流等效电阻 Un e(3所以式(3—94)可近似为(3显见,改变R 的比值,故这种电路称为比例电流源。
在集成电路中,实现比例电流源的方法可通过改 T 1、、T 2)所示。
因为晶体管发射极电流与发射区面积成正比,即晶体管发射极电流可表示为式中,W 是基区宽度;管子的b 足够大,则有若取S E2=2S E1(图中用双发射极表示I o =2I RUi st er ed3.微电流源(Widlar电流源)在集成电路中,为了提供微安量级的恒定偏流,常采用图3—37所示的微电流源电路.显见, 将图3—36(a )中的电阻R 1短路,便构成了微电流源。
由图可知由式(3—93),并考虑到两管参数一致,即I ES1=I ES2,所以上式可近似表示为(3—96)上式是一个超越方程,可用图解法或试探法求解。
【例3—6】 在图3—37 电路中,已知I R =1mA,R 2=5K W ,基极电流可忽略不计,求I o 。
解:用试探法求解。
由式(3—96)得26ln(1/I o )—5I o =0设I o =15m A=0.015mA ,代入上式109.2—75¹0说明对数项过大。
再试,设I o =20m A=0.02mA,得Un Re gi st er ed若晶体管T 1、T 2及T 3的特性一致,即,则由上述方程可解得由上式可见,与基本电流源相比,威尔逊电流源中的I C3更接近等于,即管子 变化(包括温度对 的影响)对输出电流I o (=I C3»I R )的影响较小,即传输精度有明显地提高。
Un R基准电流I R 与各级输出电流的关系为由于所有各管的基极电流均由基准电流I B ,n值越大,偏差越大。
简析3种常用的电流互感器采样电路
![简析3种常用的电流互感器采样电路](https://img.taocdn.com/s3/m/3c7f08c4112de2bd960590c69ec3d5bbfd0ada23.png)
我们都知道,采样电流信号最简单的方法就是通过采样电阻将电流信号转换为电压信号,然后再进行放大、采样即可。
直流信号一般都可以这样处理,但是对于电流互感器出来的交流信号,不能直接输入到单极性的AD进行采样。
而如果用双极性输入的AD或运放进行信号调理,那就可能需要增加一个负电源,设计就要复杂很多。
今天,就给大家介绍几种简单常用的电流互感器的信号采集电路。
1、二极管整流直接看电路:通过整流桥将双极性信号转换为单极性信号,再用采样电阻将电流转换为电压。
电压信号可以通过一个大电容将交流转换为直流,再输入AD;也可以直接输入AD,高速采样,通过软件的方式计算信号的有效值。
电流互感器输出的是电流,可以看做一个电流源。
因此,一般情况下,整流桥上二极管的压降不会影响采样电阻上的电压。
但如果采样电阻和整流桥的位置反过来,先将电流转换成电压再整流就会有问题。
电压信号经过整流桥产生压降,这个压降是不可忽视的,使采集的信号失真,导致产生较大误差。
如果对成本敏感且对精度要求不高,也可以直接用一个二极管代替整流桥,做半波整流。
2、运放整流二极管整流会产生压降,对于一些带载能力有限的互感器,这个压降就可能产生信号失真。
这时可以用运放做精密整流电路(也就是绝对值电路)来实现双极性到单极性的转换。
这种方式是对电压信号进行整流,因此需要先经过采样电阻再进行整流。
3、提高偏置电压前面两种电路都是用整流的方式将双极性信号转换为单极性,还有一种方法,就是直接提供一个直流偏置,将双极性信号整体抬高到单极性AD的输入范围。
如下图所示:U1B和电阻R1组成1/V转换电路,R2和C1起到一定滤波作用,1)1、D2起保护作用。
(如果要求不高,这部分可以直接用一个采样电阻代替)U1A提供一个L65V的低阻抗直流偏置,作为电流互感器和U1B的参考。
当电流为0时,ADC 的电压为 1. 65V,当有电流时,ADC的电压是一个以 1. 65V为基准的交流信号。
TI工程师简单介绍几款经典的电流源电路
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TI工程师简单介绍几款经典的电流源电路
TI的产品线应用工程师,设计出几款经典的电流源电路,最小是5uA,最大2A。
每一个方案都给出了完整的原理图,仿真文件,PCB layout以及测试结果。
接下来对这几个方案一一做一下简单介绍。
1. 0-5V输入,0-5uA输出的电流源。
电路原理图如下,其中第一级运放选用的是超低失调电压的单电源运放OPA333。
采样放大选用的是高精度的单电源仪表放大器INA326。
我们花一点时间来分析这个电流源的电路,抛板砖引美玉。
其他的电流源电路差不多都是这个原理的。
电流源电路中的电流设定一般都是由钳位住采样电阻上的电压来确定的。
因此下图电路中的Rset=100k就是采样电阻。
流过它的电流形成的电压Vset=0.1V 经仪表放大器放大后输入到运放的负向输入端。
由于运放“虚短”,则运放会保持Vout_ina与Vin为同一电压。
这样当Vin。
最简单的限流电路
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最简单的限流电路最简单的限流电路是指用于控制电流流动的一种基本电路。
限流电路的作用是通过限制电流的大小,保护电路和电子元件免受过大电流的损害,同时实现对电流的精确控制。
本文将介绍几种常见的最简单限流电路。
一、串联电阻限流电路串联电阻限流电路是最简单的限流电路之一。
它的原理是将一个电阻串联在电路中,通过调整电阻值来限制电流的大小。
当电流通过电阻时,根据欧姆定律,电压与电阻成正比,电流与电阻成反比。
因此,通过调整电阻的大小,可以实现对电流的限制。
二、分压限流电路分压限流电路也是一种常见的限流电路。
它的原理是通过将电源电压分压到一个较低的电压值,从而限制电流的大小。
分压电路通常由两个电阻和一个负载组成。
通过调整电阻的比例,可以实现对电流的控制。
三、稳流二极管限流电路稳流二极管是一种特殊的二极管,具有稳定电流的特性。
稳流二极管限流电路是利用稳流二极管的特性来实现对电流的限制。
稳流二极管限流电路通常由一个稳流二极管和一个负载组成。
稳流二极管通过调整电阻的电压降来稳定电流的大小,从而实现对电流的限制。
四、可调电流源限流电路可调电流源是一种能够提供可调电流输出的电路。
可调电流源限流电路利用可调电流源的特性来实现对电流的限制。
可调电流源限流电路通常由一个可调电流源和一个负载组成。
通过调整可调电流源的输出电流,可以实现对电流的精确控制。
以上是几种常见的最简单限流电路。
它们各自的原理和适用场景不同,但都可以实现对电流的限制。
在实际应用中,可以根据具体的需求选择合适的限流电路。
通过合理地设计和搭建限流电路,可以确保电路和电子元件的安全运行,提高系统的稳定性和可靠性。
电流源电路 howland电流源电路
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电流源电路howland电流源电路
最近研究了一些典型的电流源电路。
阅读了几遍经典的电流源电路设计应用手册。
结合工作中的经验把它他整理出来分享给大家。
力争在这一系列文档里,把常见的电流源电路分析全面。
电流源电路【1】howland电流源电路(一)
第一小节,先从我最近刚刚设计的一个howland电路开始。
一个项目要求将交流电压信号变化为输出+/-50mA的交流电流信号,以便长距离传输。
输入信号为有效值为+/-5V的50Hz交流电压信号。
信号误差要保持在1%以内。
供电用+/-12V到+/15V都可以。
这个电路可以用分立器件来设计,用运放驱动一个AB类功放。
AB类功放的输出端串联一个电阻作为取样电阻。
电流流过取样电阻形成的电压信号即为反馈信号。
这样设计有突出的缺点,使用分立器件较多,输出器过于复杂,还不易控制精度。
因此本文推荐一个更为简单的电路howland电流源电路。
Howland 电路的基本原理图如下:其中X1G表示理想运放。
根据理想运放的虚短、虚断特性我们可以推导出此howland电路输出电流与输入电压VP,VM的关系公式如下:[2]
在实际的电路设计中我们通常使得RX=RF and RZ=RI。
这样上面的公式就可以简化为:。
简易运放电流源电路
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简易运放电流源电路详解在电子电路设计中,电流源是一个非常重要的元件,它能够为电路提供稳定、精确的电流。
运放(运算放大器)电流源电路是一种常见的实现方式,其基于运算放大器的特性来构建。
本文将详细阐述简易运放电流源电路的工作原理、设计步骤、实际应用及其优缺点。
一、工作原理运放电流源电路的工作原理主要依赖于运算放大器的“虚短”和“虚断”特性。
当运算放大器工作在线性区时,其两个输入端(同相和反相)的电压几乎相等,称为“虚短”。
同时,由于运算放大器的输入阻抗非常高,流入其输入端的电流几乎为零,这被称为“虚断”。
在简易运放电流源电路中,通常将运算放大器的同相输入端连接到参考电压,反相输入端则通过反馈电阻连接到输出端。
这样,当输出电压发生变化时,反馈电阻上的电压也会随之变化,从而改变反相输入端的电压。
由于“虚短”特性,同相输入端的电压也会跟随变化,进而调整输出电流,使其保持恒定。
此外,为了使输出电流更加稳定,通常还会在运放的输出端串联一个电阻,以限制电流的大小。
同时,为了减小温度对电阻值的影响,可以采用温度系数较小的精密电阻。
二、设计步骤设计一个简易运放电流源电路需要遵循以下步骤:确定所需的输出电流值。
这是设计电流源的第一步,需要根据实际应用需求来确定。
选择合适的运算放大器。
运算放大器的选择应考虑到其带宽、增益、输入阻抗等参数,以确保电路的性能。
计算反馈电阻和输出电阻的值。
根据所需的输出电流和运算放大器的参数,可以计算出反馈电阻和输出电阻的合适值。
搭建电路并进行调试。
根据设计好的电路图搭建实际电路,并进行必要的调试和优化,以确保电路的性能达到预期。
三、实际应用简易运放电流源电路在实际应用中具有广泛的用途。
例如,在模拟电路中,它可以作为有源负载为其他电路提供恒定的电流;在放大器电路中,它可以作为偏置电流源为晶体管提供稳定的偏置电流;在传感器电路中,它可以作为激励源为传感器提供所需的工作电流等。
此外,由于运算放大器具有较高的增益和输入阻抗,以及较低的输出阻抗,因此简易运放电流源电路还具有较好的稳定性和抗干扰能力。
最简单的恒流源电路
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最简单的恒流源电路
恒流源电路是一种重要的电路,可以在电子元器件的实际应用中扮演重要的角色。
在电路中,它可以有效地将输入电压转换为稳定的电流输出,并保持其恒定不变。
恒流源电路可以分为两种类型:固定电流源和可调节电流源。
固定电流源的输出电流不可调节,而可调节电流源的输出电流可以通过调节某些电路参数进行调节。
在固定电流源中,常用的电路是电阻微分电路。
电阻微分电路由两个电阻组成,其中一个电阻为负载电阻,另一个电阻为参考电阻。
通过外部输入电压作用于参考电阻,在参考电阻和负载电阻之间形成电压差,从而导致电流流过负载电阻。
因为电阻值是固定的,因此电流也是恒定的。
对于可调节电流源,一个常见的电路是基于二极管的电流源。
在这种电路中,一个二极管与一个电压源相连,电压源下面接一个负载电阻。
在电压源的作用下,二极管结成反向偏置,导致其漏极电流为一个恒定的值。
因此,负载电阻上的电流也是恒定的。
总的来说,恒流源电路可以应用于LED灯、电池充电器、电动工具等众多场合中,是电子应用中不可缺少的一部分。
在各种类型的电路中选择合适的可调节电流源或固定电流源是至关重要的,可以有效地实现电路的功能并提高其性能。
自偏置电流源电路
![自偏置电流源电路](https://img.taocdn.com/s3/m/b94d894503768e9951e79b89680203d8ce2f6a27.png)
自偏置电流源电路
自偏置电流源电路是一种常见的电路结构,常用于放大器、稳流器等电路中。
该电路的主要作用是通过一个反馈网络来稳定恒流输出,同时可以减小温度和工艺变化对电流的影响。
下面是一个基本的自偏置电流源电路:
```
Vin - R1 - Vg - R2 - Vout - Gnd
```
其中,Vin是输入电压,Vg是栅极电压,Vout是输出电压,Gnd是接地端。
R1和R2是电阻,通过它们可以将输入电压转化为电流,同时可以通过反馈网络来稳定电流输出。
该电路的工作原理是:通过R1和R2将输入电压转化为电流,同时通过反馈网络来稳定电流输出。
由于反馈网络的存在,即使输入电压发生变化,输出电流也会保持稳定。
同时,由于电阻的引入,该电路可以提供一定的电压增益,使得输出电压更加稳定。
在实际应用中,自偏置电流源电路可以用于放大器、稳流器等电路中,提供稳定的电流输出和电压增益。
同时,由于其简单、可靠、稳定的特点,该电路也被广泛应用于各种电子设备中。