恒流源总结

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(电源技术)恒流源

(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。

基于LM 的恒流源电路调试总结

基于LM 的恒流源电路调试总结

基于LM334芯片做的1mA恒流源电路最近因为工作需要,设计了一款基于LM334MX/NOPB的1mA恒流源电路,根据实际效果来看,也基本能够满足设计需求,虽然网上已经有很多关于这个设计的帖子、芯片手册上也有相关说明,但我还是想把自己在调试过程中遇到的问题做一个整理,然后共享出来让更多的人看到,最大限度避免有人跟我走同样的弯路,提高我们这些苦逼硬件工程师的工作效率,如果文中内容有错误的地方也欢迎大家指出来,我们一起进步。

最近手头接到一个项目,需要做一个位移传感器,经项目小组开会讨论,最后决定电路设计以恒流源为基础,采集负载端接入电路不同电阻情况时横流输入端的不同电压,以确定此时传感器的不同行程。

为了设计恒流源电路,在网上查看了很多资料,看了很多大家发的总结,也比较了很多种恒流源电路的优劣,最后从产品精度要求、产品成本、实际设计中电路板尺寸综合考虑,决定使用LM134系列芯片做恒流源电路,该系列芯片datasheet在网上随处可见,很好下载,在这里就不多做描述,直接上图:下图1为我画的恒流源电路,图2为芯片datasheet上给的恒流源电路。

对比图1和图2,有三处区别,区别1:开关二极管替换,没有别的考虑,只是手头只有1N4148,查看资料后确定能够直接替换;区别2:电阻数量,主要是为了能够调整输出电流,所以设计两两电阻并联形式,可以根据自己手头现有器件,搭建满足要求的电阻。

(图1中右侧标注为1mA时的电阻理想值)区别3:恒流源输出端串0Ω电阻,只是为了调试中能够方便使用万用表测量电路是否横流而设计图1 恒流源电路图2 官方恒流源电路注意三点:1、图1中芯片供电为12V,这个电压值可根据自己实际需求调整,芯片本身可兼容0~40V供电电压,而根据后端恒流源电流输入的负载阻抗可计算出芯片输出端最高电压,保证工作电压与输出端电压最少1V以上压差,才能保证芯片输出横流;2、计算公式公式1 温飘计算公式公式2 恒流计算公式设计过程中,可根据电路实际所需的电流值,将两个电阻设为未知数,列出一个二元一次方程组(注意不要使用资料中给出的0.134V数值,该值对于精度要求较高的电路并不太适用),接下来就是最基础的初中知识啦。

恒流源电路小结

恒流源电路小结

恒流源电路小结来源:EETOP 博客作者:许欢链接:/xhsir520恒流源是在硬件设计中应用相当多的电路结构之一,小结一下。

电流的产生离不开电压和电阻,最简单的恒流结构就可以利用固定电压和固定电阻来产生,比如二极管的导通电压基本固定,配合电阻就可以产生最简单的恒流源结构。

但是BE结的电压随温度变化太大,基本无法实用。

倒是可以作为温度检测电路。

那我们用一个电压更稳定的源,LM117是一个LDO,内部基准电压为1.25V,即R3两端电压为1.25V,这个基准电压内部经过温度补偿设计和校准输出,所以精度和稳定性较好。

如LM431基准源也是常用在恒流结构中的芯片之一。

上图可以看出温度系数约为0.1uA/℃,远好于简单的PN结结构。

但是因为LDO本身的静态电流,恒流输出的精度受到影响,所以更小的静态电流能够得到更高的电流精度,目前低功耗的LDO静态电流可以达到1uA以下。

在简单的PN结方案中针对温漂的问题可以通过引入负反馈来进行稳定调节,这是最常用的的恒流源结构,简单而精度高。

在这个结构中,双电源的运放可以保证在输出微小电流时有更好的特性。

该电路还可以改进为低端输出结构,输出的精度避免了上图高端输出时受到三极管基极电流的影响,另外还可以利用MOS管的低栅极电流特性替换三极管。

利用运放的输出电流能力也可以设计小电流恒流源,同样是利用负反馈结构。

而针对恒流源重要的温度系数,则可以利用补偿实现“零温漂”,如:这里227uV/℃为芯片LM334的输出电流温漂,-2.5mv/℃为二极管的温漂系数,通过设置合适的电阻比例可以实现理论的零温漂。

镜像电流源是另一种恒流源。

在IC内部无处不在,所谓的镜像就是利用晶体管的电流与面积成比例来由主路电源根据需求分配多个支路电流源为各部分提供偏置或者作为有源负载。

恒流驱动在LED市场中应用较多,其设计和原理也比较简单,以国产的无锡晶源微电子的CSC8515恒流驱动芯片为例,这是一个输出隔离型原边反馈LED驱动芯片,通过采样输出电流,然后经过误差放大器调节输出。

恒流源总结

恒流源总结

压也会有一定的波动。

因此不适合精密的恒流需求。

这个电路可以认为是恒流源的标准电路,除了足够的精度和可调性之外,使用的元件也都是很普遍的,易于搭建和调试。

只不过其中的Vin还需要用户额外提供。

从以上两个电路可以看出,恒流源有个定式(寒,“定式”好像是围棋术语XD),就是利用一个电压基准,在电阻上形成固定电流。

有了这个定式,恒流源的搭建就可以扩展到所有可以提供这个“电压基准”的器件上。

最简单的电压基准,就是稳压二极管,利用稳压二极管和一只三极管,可以搭建一个更简易的恒流源。

如图(3)所示:电流计算公式为:I = (Vd-Vbe)/R1TL431是另外一个常用的电压基准,利用TL431搭建的恒流源如图(4)所示,其中的三极管替换为场效应管可以得到更好的精度。

TL431组成流出源的电路,暂时我还没想到:)TL431的其他信息请参考《TL431的内部结构图》和《TL431的几种基本用法》电流计算公式为:I = 2.5/R1事实上,所有的三端稳压,都是很不错的电压源,而且三端稳压的精度已经很高,需要的维持电流也很小。

利用三端稳压构成恒流源,也有非常好的性价比,如图(5)所示。

这种结构的恒流源,不适合太小的电流,因为这个时候,三端稳压自身的维持电流会导致较大的误差。

电流计算公式为:I = V/R1,其中V是三端稳压的稳压数值。

实际的电路中,有一些特殊的结构,也可以提供很好的恒流特性,最典型的就是一个很高的电压通过一个电阻在一个低压设备上形成电流,如图(6),这个恒流源的精度,取决于高压的精确度和低压设备本身导致的电压波动。

在一些开关电源电路中,这个结构用来给三极管提供偏置电流。

电流计算公式为:I = Vin/R1值得一提的是,以上这些恒流源并不都适合安培以上级别的恒流应用,因为电阻上面太大的电流会导致发热严重。

图(2)可以通过使用更小的电阻来降低这个热量,不过在单电源供电模式下,多数运放都不能有效检测和输出接近地或者Vcc的电压,因此必须使用特殊的器件才能达到要求。

(电源技术)恒流源

(电源技术)恒流源
恒流源电路
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。

恒流源电路设计总结

恒流源电路设计总结
uint result;
result = ADC12MEM0;
results[index++] = ADC12MEM0; // Move results
if(index == Num_of_Results)
{
uchar i;
unsigned long sum = 0;
index = 0;
for(i = 0; i < Num_of_Results; i++)
}
2、PWM输出模块
用定时器A输出pwm信号,P1.2作为输出
文件名*pwm.c*
#include <msp430x14x.h>
void out_pwm() //输出pwm信号
{
uchar i;
BCSCTL1 &= ~XT2OFF; //打开XT振荡器
BCSCTL2 |= SELM_2+SELS; //MCLK为8MHz,SMCLK为8MHz
do
{
IFG1 &= ~OFIFG; //清除振荡错误标志
for(i = 0; i< 100;i ++) //延时等待
_NOP();
}
while((IFG1 & OFIFG) != 0); //如果标志为1,则继续循环等待
IFG1 &= ~OFIFG;
P1SEL |= BIT2 ; //选择p1.2作为PWM输出
=
化简得
设计思路
1、编程让430单片机产生占空比可调的PWM方波,通过占空比的调节来控制MOS管的开启时间,从而调节电路的电流,达到相对恒定的电流。
2、通过单片机内部的AD转换模块,采集到硬件电路的电压值,比较得出电压(或电流)的变化趋势(增大还是减小),若电压(电流)增大,则减小占空比,缩短MOS管的开启时间;反之,增大占空比,增加MOS管的开启时间。

电子工艺实习报告恒流源

电子工艺实习报告恒流源

一、实习背景恒流源是电子电路中一种重要的电源元件,它能够为电路提供稳定的电流输出,广泛应用于各种电子设备中。

为了加深对电子工艺的理解,提高动手能力,我们小组在指导老师的带领下,进行了恒流源的设计与制作实习。

二、实习目的1. 理解恒流源的工作原理,掌握其设计方法。

2. 学会使用常用电子元器件,提高焊接技能。

3. 培养团队合作精神,提高解决实际问题的能力。

三、实习内容1. 恒流源原理及设计恒流源的基本原理是通过控制电路中的电流,使其保持恒定。

本实习中,我们采用以下电路实现恒流源:(1)采用三极管作为电流控制元件,利用其放大作用来稳定电流输出。

(2)利用稳压二极管为三极管提供稳定的基极电压,以保证电流的稳定性。

(3)通过电阻分压电路,设置合适的电压,实现电流的设定。

2. 元器件选择与焊接根据设计要求,我们选择了以下元器件:(1)三极管:2N3904(2)稳压二极管:1N4733A(3)电阻:1kΩ、10kΩ、1Ω(4)电容:0.1μF(5)电源:9V电池(6)印刷电路板(PCB)在焊接过程中,我们遵循以下步骤:(1)按照电路图摆放元器件,注意元器件的极性。

(2)使用电烙铁焊接元器件,注意焊接质量,避免虚焊、短路等现象。

(3)检查电路连接是否正确,确保电路连通。

3. 电路调试与测试焊接完成后,我们对电路进行调试与测试,具体步骤如下:(1)使用万用表测量三极管集电极与发射极之间的电压,确保其在正常范围内。

(2)调整电阻分压电路,设置合适的电压,使三极管工作在放大状态。

(3)使用万用表测量电路输出端的电流,调整电阻值,使电流达到设定值。

(4)观察电路工作情况,确保输出电流稳定。

四、实习总结通过本次实习,我们小组对恒流源的设计与制作有了深入的了解,掌握了以下技能:1. 理解恒流源的工作原理,能够根据需求设计恒流源电路。

2. 掌握常用电子元器件的识别与选择,提高焊接技能。

3. 学会使用万用表等仪器进行电路测试,提高电路调试能力。

基于LM334的恒流源电路调试总结

基于LM334的恒流源电路调试总结

基于LM334芯片做的1mA恒流源电路最近因为工作需要,设计了一款基于LM334MX/NOPB的1mA恒流源电路,根据实际效果来看,也基本能够满足设计需求,虽然网上已经有很多关于这个设计的帖子、芯片手册上也有相关说明,但我还是想把自己在调试过程中遇到的问题做一个整理,然后共享出来让更多的人看到,最大限度避免有人跟我走同样的弯路,提高我们这些苦逼硬件工程师的工作效率,如果文中内容有错误的地方也欢迎大家指出来,我们一起进步。

最近手头接到一个项目,需要做一个位移传感器,经项目小组开会讨论,最后决定电路设计以恒流源为基础,采集负载端接入电路不同电阻情况时横流输入端的不同电压,以确定此时传感器的不同行程。

为了设计恒流源电路,在网上查看了很多资料,看了很多大家发的总结,也比较了很多种恒流源电路的优劣,最后从产品精度要求、产品成本、实际设计中电路板尺寸综合考虑,决定使用LM134系列芯片做恒流源电路,该系列芯片datasheet在网上随处可见,很好下载,在这里就不多做描述,直接上图:下图1为我画的恒流源电路,图2为芯片datasheet上给的恒流源电路。

对比图1和图2,有三处区别,区别1:开关二极管替换,没有别的考虑,只是手头只有1N4148,查看资料后确定能够直接替换;区别2:电阻数量,主要是为了能够调整输出电流,所以设计两两电阻并联形式,可以根据自己手头现有器件,搭建满足要求的电阻。

(图1中右侧标注为1mA时的电阻理想值)区别3:恒流源输出端串0Ω电阻,只是为了调试中能够方便使用万用表测量电路是否横流而设计图1 恒流源电路图2 官方恒流源电路注意三点:1、图1中芯片供电为12V,这个电压值可根据自己实际需求调整,芯片本身可兼容0~40V供电电压,而根据后端恒流源电流输入的负载阻抗可计算出芯片输出端最高电压,保证工作电压与输出端电压最少1V以上压差,才能保证芯片输出横流;2、计算公式公式1 温飘计算公式公式2 恒流计算公式设计过程中,可根据电路实际所需的电流值,将两个电阻设为未知数,列出一个二元一次方程组(注意不要使用资料中给出的0.134V数值,该值对于精度要求较高的电路并不太适用),接下来就是最基础的初中知识啦。

恒流源

恒流源

恒流源一、恒流源的简单介绍:1、简单的认识:与恒压的概念相比,恒流的概念似乎难于理解一些,因为在我们的日常生活中恒压源是多见的,蓄电池、干电池就是直流恒压电源,而220V 交流电,则可认为是一种交流恒压电源,因为它们的输出电压是基本不变的,是不随输出电流的大小而大幅变化的。

恒流源其实与恒压源原理一致,恒流源能够稳定输出电流,恒压源能够稳定输出电压;理想的恒流源其内电阻为无穷大,但实际中的恒流源内电阻不为无穷大,如果负载电阻接近恒流源的内电阻,那么它便失去了恒流的特性,所以在设计过程中尽量使其内电阻大些,最好接近理想的恒流源。

2、举例说明:恒流源就是一个能输出恒定电流的电源。

图1中的r是电流源IC的内阻,RL 为负载电阻,根据欧姆定律:流过RL的电流为I=IS(r/r+RL),如果r很大如500K,那么此时RL在1K---10K变化时,I将基本不变(只有微小的变化)因为RL相对于r来说太微不足道了,此时我们可以认为IS是一个恒流源。

为此我们可以推出结论:恒流源是一个电源内阻非常大的电源,但负载电阻的变化是有一定范围的。

图1二、三极管的恒流特性:1、输出特性曲线说明从三极管特性曲线可见,工作区内的IC受IB影响,而VCE对IC的影响很小。

因此,只要IB值固定,IC也就可以固定。

输出电流IO即是流经负载的IC。

公式:{VBE的值硅管0.7V,锗管0.3V}2、在设计中的应用在电子电路中(如晶体管放大器电路)我们常需要一些电压增益较大的放大器,为此常要将晶体管集电极的负载电阻设计得尽量大,但此电阻太大将容易使晶体管进入饱和状态,此时我们可利用晶体三极管来代替这个大电阻,这样一来既可得到大的电阻,同时直流压降并不大。

3、图形说明图二三极管工作在放大区,集电极电流IC为一恒定值,图二中的二极管是用来补偿三极管的U BE随温度变化对输出电流的影响。

式推理:仿真图结论:(其它参数变化)0Ω中变化时IC变化微弱,当超过这个范围则有较大的变化;这说明了恒流源与负载有着直接的关系,与使用者的选择有关。

恒流源原理与作用

恒流源原理与作用

恒流源原理与作用恒流源是一种提供恒定电流输出的电子器件。

它有许多应用领域,如电子测量仪器、电路测试、电化学分析等。

恒流源的原理和作用的理解有助于我们更好地应用它进行电路设计和分析。

恒流源的原理可以从两个方面来理解:电压反馈和电流反馈。

电压反馈是指将输出电流的变化转化为输出电压的变化。

当负载电阻发生变化时,输出电流也会相应发生变化,而通过电压反馈的控制回路,将输出电压保持在一个恒定的值。

控制回路会对反馈电压进行比较,并通过调节反馈网络中的元件,使输出电压保持稳定,从而保持输出电流不变。

这种形式的恒流源常用于各种需要稳定电流的应用中。

电流反馈是指将输出电压的变化转化为输入电流的变化。

当负载电阻发生变化时,输出电压会相应发生变化,通过电流反馈回路,将输出电压的变化转化成输入电流的变化,使输出电流保持不变。

这种形式的恒流源常用于需要保持负载电压恒定的应用中。

恒流源的作用主要有以下几个方面:1.提供稳定的电流输出:恒流源能够将电流的大小保持在预设值范围内,无论负载电阻的变化。

这对于一些需要精确控制电流的电路设计是非常重要的。

2.保护负载电阻:恒流源能够根据负载电阻的变化来调整输出电压或输入电流,以使得负载电阻处于一个安全的范围内。

这可以避免负载电阻过载或短路而损坏电路。

3.仪器测量:在一些电子测量仪器中,如示波器、万用表等,恒流源可以提供稳定的电流作为测量电路的输入信号。

这样可以保证测量结果的准确性和稳定性。

4.电化学分析:在电化学实验中,恒流源常被用于提供恒定电流,用于电解、电镀、电解质溶液分析等过程。

通过控制电流大小和稳定性,可以实现精确控制和监测实验过程。

5.电路测试和模拟:在电路设计和测试中,恒流源可以用于测试和模拟特定负载情况下的电压和电流变化。

这有助于评估电路设计的性能,并优化电路的稳定性和可靠性。

总结起来,恒流源通过电压反馈和电流反馈的方式,将负载电阻的变化转化为输出电压或输入电流的变化,从而保持输出电流的恒定性。

恒流源原理与作用

恒流源原理与作用

恒流源原理与作用一:原理恒流亦可叫稳流,意思相近,一般可以不加区别。

与恒压的概念相比,恒流的概念就难于理解一些了,因为日常生活中恒压源是多见的,蓄电池、干电池是直流恒压电源,而220V交流电,则可认为是一种交流恒压电源,因为它们的输出电压是基本不变的,是不随输出电流的大小而大幅变化的。

首先举例说明:一个恒定电流值调至1A的,最高输出电压可达100V的一个恒流电源,当你打开这个恒流源的电源开关时,你会看到电源的电压表和电流表显示什么数值呢?可以肯定的说:输出电压为100V,输出电流为0A。

有人曾经这样问,你不是100V1A的恒流源吗?怎么输出不是100V1A呢?这里仍然要用欧姆定律来解释,理论上可以这样来计算,电源的输出电压U=IR,式中U 为输出电压,I为输出电流,R为负载电阻。

以下分5种情况来说明:如果电源为空载,R可以用无穷大来表示,U=I*∞,由于电源能输1A的电流,如果电源电流为1A,那么U=1A*∞=∞,而电源电压最多只能输出100V,无疑电源只能输出其最大电压100V,由于电源不能输出无穷大的电压,因而电流只能是很小很小的值,即电流输出为0A,即I=U/R=100V/∞=0A。

如果负载电阻R=200欧,那么又因电源只能输出100V,因此电流只能为0.5A,即I=U/R=100V/200R=0.5A如果负载电阻R=100欧,由于电源能输出100V,就使得电流能达到1A,即I=U/R=100V/100R=1A此时输出电流正好达到电源的恒流值。

如果负载电阻继续减小,改为50欧,如果根据公式I=U/R=100V/50R=2A.但这里的关键是我们的电源是个恒流值为1A的电源,因此此时的输出电流只能被强迫限制在1A而不能为2A因而输出电压只能被迫降到50V而不能为100V。

这里仍然要符合欧姆定律,即U=IR=1A*50R=50V如果负载电阻变为0欧(即短路),那么由于输出电流只能为1A,输出电压就只能为0V,即U=I*R=1A*0R=0V从以上5个例子可以看出,如果负载电阻太大,使电源输出电流不能达到恒流值,那么恒流源的输出电压就会自动升到电源的最大输出电压,只有当负载电阻小到一定的程度,使电源输出电流达到恒流值,电源才真正处于恒流工作状态,随着负载电阻值的逐步减小,输出电压也按规律下降,以保持输出电流的恒定不变。

恒流源原理与作用

恒流源原理与作用

恒流源原理与作用恒流源(current source)是一种能够稳定输出一定电流的电路设备,它可以在电路中为负载提供恒定的电流而不受外部条件和负载变化的影响。

恒流源的原理基于电流的稳定性,它使用负反馈机制控制输出电流的大小,使其保持不变。

一般恒流源由电流源及负载两部分组成。

电流源通过负载提供固定的电流,当负载变化时,通过反馈机制对电流源进行调整,以维持输出电流的恒定。

恒流源的作用如下:1.保持电路中的电流稳定:恒流源能够提供恒定的电流,不论负载的变化,可以保持负载中的电流稳定。

在很多电路中,比如放大器、开关电源等,需要稳定的电流供应,而恒流源可以很好地满足这种需求。

2.电路参数测量:恒流源可以作为测试设备,用于测量电路的参数。

通过控制恒流源输出的电流大小,可以观察电路中其他元件的电压、功率等参数的变化,并进一步对电路进行分析和优化。

3.保护负载:恒流源可以提供稳定的电流供应,可以在一定程度上保护负载免受异常电流的损害。

在电路中,负载容易因为电流过大而发热或损坏,而恒流源可以限制电流的大小,对负载进行保护。

4.电流驱动:恒流源可以作为电流驱动器使用,通过控制输出电流的大小,可以驱动负载进行工作。

在很多电路中,比如LED驱动电路、电机驱动电路等,需要稳定的电流供应来驱动负载,而恒流源可以完成这个任务。

5.稳定的参考电流:恒流源可以提供稳定的参考电流,可以被用作其他电路中的参考源或调节源。

在很多精密电路中,需要稳定的电流作为参考,而恒流源可以提供这种稳定的参考电流。

总结:恒流源是一种能够稳定输出一定电流的电路设备。

它通过负反馈机制控制输出电流的大小,使其保持不变。

恒流源的作用包括保持电路中的电流稳定、电路参数测量、保护负载、电流驱动以及提供稳定的参考电流等。

恒流源在电子电路设计和实现中有着重要的作用,可以提高电路的稳定性和可靠性。

恒流源

恒流源

恒流源相当于一个高压稳压电源与一个高阻值电阻的串联,其特点是外部阻抗的变化对其输出电流的影响极小(因为其内部的“高阻值”可能高出外部阻抗几个数量级,外部阻抗变化对整个串联阻值的影响极小)。

如果真的需要制作一个,也就是这样处理的。

大多数情况下,“恒流源”只是一个用于电路分析的的概念,不需要实物的。

所谓恒流源,相当于一个内阻r极高的电源E。

当电源外接负载的电阻R相对于这个内阻r很小的时候,回路的电流I=E/(r+R)≈E/r。

即回路电流I与外接负载R的大小基本无关,I基本恒定,这就是恒流源了。

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)变化而产生电流改变。

b)不因环境温度变化而改变。

c)内阻为无限大。

恒流源之电路符号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: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。

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Q1和Q2的特性相同,即VBE1 = VBE2,β1 = β2。

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)。

三极管射极偏压设计范例2.从左边看起:基极偏压所以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范例2.这是个利用稳压二极管提供基极偏压5.6V VE=VB - 0.6=0.5V流经负载的电流范例3.这个例子有一点不同:利用PNP三极管供应电流给负载电路.首先,利用二极管0.6 V的压降,提供8.2 V基极偏压(10 – 3 x 0.6 = 8.2). 4.7 K电阻只是用来形成通路,而且不希望(也不会)有很多电流流经这个电阻。

机械原理 恒流源

机械原理 恒流源

机械原理恒流源机械原理机械原理是研究力学现象和运动规律的一门学科,它主要涉及物体的运动、静力学、动力学、能量转换等方面。

在机械工程中,机械原理是非常重要的基础知识,它为机械设计提供了理论依据和指导。

恒流源恒流源是一种电路元件,它能够提供一个稳定的电流输出。

在电子电路设计中,恒流源被广泛应用于各种场合,如放大器、稳压器、充电器等。

一、恒流源的基本原理恒流源的基本原理是利用一个稳定的电压源和一个可变电阻来控制输出电流。

当外部负载发生变化时,可变电阻会自动调整其阻值以保持输出电流不变。

二、恒流源的分类1. 有源恒流源:有源恒流源是利用晶体管或场效应管等半导体器件来实现的。

这种恒流源具有响应速度快、精度高等优点。

2. 无源恒流源:无源恒流源是利用二极管或晶闸管等元件来实现的。

这种恒流源具有简单、成本低等优点,但精度较低。

三、恒流源的应用1. 放大器:恒流源可以作为放大器的偏置电路,提高放大器的稳定性和线性度。

2. 稳压器:恒流源可以作为稳压器的控制元件,保持输出电压不变。

3. 充电器:恒流源可以作为充电器的控制元件,控制充电电流大小。

四、恒流源的设计方法1. 确定输出电流大小:根据实际需求确定输出电流大小。

2. 选择合适的元件:根据输出电流大小选择合适的半导体或二极管等元件。

3. 设计可变电阻:设计可变电阻来控制输出电流。

可采用数字式或模拟式控制方法。

4. 测试和调整:对设计好的恒流源进行测试和调整,确保其输出符合要求。

五、恒流源常见问题及解决方法1. 输出精度不高:可以采用更高精度的元件或增加反馈控制来提高精度。

2. 温度漂移较大:可以采用温度补偿技术来解决温漂问题。

3. 输出电流范围有限:可以采用多级恒流源或串联多个恒流源来扩大输出电流范围。

六、恒流源的发展趋势随着半导体技术的不断发展,恒流源的性能和精度将不断提高。

同时,恒流源在新能源领域、智能家居等领域也有广泛应用。

未来,恒流源将更加智能化和便携化,成为人们生活中不可或缺的一部分。

恒流源电流恒定的原理

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。

恒流源原理详解

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。

恒流源电路实训报告

恒流源电路实训报告

一、实训目的本次实训的主要目的是通过对恒流源电路的学习和实际操作,使学生了解恒流源电路的原理、组成、特点及应用,掌握恒流源电路的设计与调试方法,提高学生动手能力和实际应用能力。

二、实训内容1. 恒流源电路原理及组成恒流源电路是一种能够提供稳定电流的电路,主要由以下几个部分组成:(1)基准电压源:为电路提供稳定的参考电压。

(2)比较放大器:将输入电压与基准电压进行比较,产生控制信号。

(3)功率放大器:将比较放大器输出的控制信号放大,驱动负载。

(4)负载:恒流源电路所提供的电流流入的元件或电路。

2. 恒流源电路类型(1)三极管恒流源:利用三极管基极电压与集电极电流之间的关系实现恒流。

(2)运放恒流源:利用运算放大器的电压跟随特性实现恒流。

(3)场效应管恒流源:利用场效应管的漏极电流与栅源电压之间的关系实现恒流。

3. 恒流源电路设计与调试(1)设计步骤① 确定负载电流需求;② 选择合适的电路类型;③ 计算电路参数,如电阻、电容等;④ 设计电路原理图;⑤ 制作电路板,焊接元件。

(2)调试步骤① 检查电路连接是否正确;② 测量基准电压源输出电压;③ 测量负载电流;④ 调整电路参数,使负载电流达到设计要求。

三、实训过程1. 恒流源电路原理学习通过查阅资料,了解恒流源电路的原理、组成、特点及应用,掌握恒流源电路的基本知识。

2. 电路设计与制作根据实训要求,选择合适的电路类型,设计电路原理图,制作电路板,焊接元件。

3. 电路调试与测试按照调试步骤,检查电路连接,测量基准电压源输出电压、负载电流,调整电路参数,使负载电流达到设计要求。

四、实训结果与分析1. 实训结果通过本次实训,成功设计并制作了一个恒流源电路,实现了稳定的电流输出。

2. 实训分析(1)在电路设计与制作过程中,注意了元件的选择和电路的布局,确保电路性能。

(2)在电路调试过程中,掌握了调试方法,提高了动手能力。

(3)通过本次实训,加深了对恒流源电路原理的理解,为以后的学习和工作打下了基础。

概率论与数理统计 恒流源

概率论与数理统计 恒流源

概率论与数理统计恒流源
恒流源是电路中的一种基本元件,它可以将电压转换为恒定的电流输出。

在电子工程中,恒流源被广泛应用于电路设计、测试、计量等领域。

而在概率论与数理统计中,恒流源的概念也有其独特的应用。

在概率论中,恒流源被用于描述随机过程中的某些特定变量的分布规律。

例如,在电子系统中,恒流源可以被用来模拟随机噪声信号的分布。

同时,恒流源还可以被用来描述某些物理系统中的流量、温度、压力等变量的分布规律。

在数理统计中,恒流源则被用于描述样本数据的分布规律。

例如,当我们需要对某个数据集进行分析时,可以将样本数据看作恒流源,进而通过统计方法来推断总体数据的分布规律。

同时,恒流源也可以被用来描述某些复杂系统中的随机变量的分布规律。

在实际应用中,恒流源的概念被广泛应用于各种各样的领域。

例如,在电路设计中,恒流源可以被用来精确控制电路中的电流输出。

在物理学中,恒流源可以被用来模拟某些物理系统中的流量、温度、压力等变量的分布规律。

在统计学中,恒流源可以被用来描述样本数据的分布规律,进而推断总体数据的分布规律。

恒流源在概率论与数理统计中具有重要的应用价值。

通过恒流源的概念,我们可以更加深入地了解随机变量的分布规律,进而对各种
复杂系统进行精确的分析和预测。

因此,研究恒流源的概念和应用具有重要的理论和实践意义。

正反馈平衡式恒流源

正反馈平衡式恒流源

正反馈平衡式恒流源
正反馈平衡式恒流源是一种电路设计中常用的电流源,它的特点是能够在一定范围内保持输出电流的恒定,同时具有正反馈的特性,使得电路的稳定性更高。

正反馈平衡式恒流源的基本原理是利用反馈电路来控制输出电流的大小,从而实现恒流输出。

在电路中,通过一个电阻器将输入电压分压,然后将分压后的电压送入一个比较器中,与一个参考电压进行比较。

比较器的输出信号经过一个放大器放大后,再通过一个反馈电路返回到电阻器上,从而控制输出电流的大小。

正反馈平衡式恒流源的优点在于它能够在一定范围内保持输出电流的恒定,即使在负载变化或电源波动的情况下,输出电流也能够保持稳定。

同时,由于采用了正反馈的设计,电路的稳定性更高,能够有效地抑制噪声和干扰信号。

在实际应用中,正反馈平衡式恒流源被广泛应用于各种电路设计中,如电源管理、传感器信号处理、电动机控制等领域。

例如,在电源管理中,正反馈平衡式恒流源可以用来控制电池充电电流的大小,从而保护电池的安全性和寿命。

在传感器信号处理中,正反馈平衡式恒流源可以用来控制传感器输出信号的大小,从而提高信号的稳定性和精度。

在电动机控制中,正反馈平衡式恒流源可以用来控制电动机的启动电流和运行电流,从而保护电动机的安全性和稳定性。

正反馈平衡式恒流源是一种非常实用的电路设计方案,它能够在各种应用场合中实现恒流输出,并具有良好的稳定性和抗干扰能力。

在今后的电路设计中,正反馈平衡式恒流源将会继续发挥重要的作用,为各种电子设备的性能提升和稳定性提供有力的支持。

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恒流源是电路中广泛使用的一个组件,这里我整理一下比较常见的恒流源的结构和特点。

恒流源分为流出(Current Source)和流入(Current Sink)两种形式。

最简单的恒流源,就是用一只恒流二极管。

实际上,恒流二极管的应用是比较少的,除了因为恒流二极管的恒流特性并不是非常好之外,电流规格比较少,价格比较贵也是重要原因。

最常用的简易恒流源如图(1) 所示,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。

这种恒流源优点是简单易行,而且电流的数值可以自由控制,也没有使用特殊的元件,有利于降低产品的成本。

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波动。

因此不适合精密的恒流需求。

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,其中的场效应管也可以用三极管代替。

电流计算公式为:I = Vin/R1这个电路可以认为是恒流源的标准电路,除了足够的精度和可调性之外,使用的元件也都是很普遍的,易于搭建和调试。

只不过其中的Vin还需要用户额外提供。

从以上两个电路可以看出,恒流源有个定式(寒,“定式”好像是围棋术语XD),就是利用一个电压基准,在电阻上形成固定电流。

有了这个定式,恒流源的搭建就可以扩展到所有可以提供这个“电压基准”的器件上。

最简单的电压基准,就是稳压二极管,利用稳压二极管和一只三极管,可以搭建一个更简易的恒流源。

如图(3)所示:电流计算公式为:I = (Vd-Vbe)/R1TL431是另外一个常用的电压基准,利用TL431搭建的恒流源如图(4)所示,其中的三极管替换为场效应管可以得到更好的精度。

TL431组成流出源的电路,暂时我还没想到:)TL431的其他信息请参考《TL431的内部结构图》和《TL431的几种基本用法》电流计算公式为:I = 2.5/R1事实上,所有的三端稳压,都是很不错的电压源,而且三端稳压的精度已经很高,需要的维持电流也很小。

利用三端稳压构成恒流源,也有非常好的性价比,如图(5)所示。

这种结构的恒流源,不适合太小的电流,因为这个时候,三端稳压自身的维持电流会导致较大的误差。

电流计算公式为:I = V/R1,其中V是三端稳压的稳压数值。

实际的电路中,有一些特殊的结构,也可以提供很好的恒流特性,最典型的就是一个很高的电压通过一个电阻在一个低压设备上形成电流,如图(6),这个恒流源的精度,取决于高压的精确度和低压设备本身导致的电压波动。

在一些开关电源电路中,这个结构用来给三极管提供偏置电流。

电流计算公式为:I = Vin/R1值得一提的是,以上这些恒流源并不都适合安培以上级别的恒流应用,因为电阻上面太大的电流会导致发热严重。

图(2)可以通过使用更小的电阻来降低这个热量,不过在单电源供电模式下,多数运放都不能有效检测和输出接近地或者Vcc的电压,因此必须使用特殊的器件才能达到要求。

有个简单的办法是通过一个稳压器件(稳压管,或者TL431等)偏置电阻上面的电压,使得这个电压进入运放的检测范围。

恒流源的实质是利用器件对电流进行反馈,动态调节设备的供电状态,从而使得电流趋于恒定。

只要能够得到电流,就可以有效形成反馈,从而建立恒流源。

能够进行电流反馈的器件,还有电流互感器,或者利用霍尔元件对电流回路上某些器件的磁场进行反馈,也可以利用回路上的发光器件(例如光电耦合器,发光管等)进行反馈。

这些方式都能够构成有效的恒流源,而且更适合大电流等特殊场合,不过因为这些实现形式的电路都比较复杂,这里就不一一介绍了。

最后说明一下(不说明一下我不放心:P),因为本人并非专业的电路设计人员,只是因为业余爱好才研究这些知识,如果我提供的内容有不准确和错误的地方,还请大家多多指正1. 缘起恆流源(Constant Current Source/Sink, CCS)自真空管时代就是一个非常重要的工具. 但是, 恆流源在扩大机的电路中并不太常见. 这实在是音响玩家的一大损失。

您如果手边有Valley, Wallman 的书, 您可以翻阅\一下. 书中所有的结果都有严密的理论根据, 实验验证。

真空管扩大机设计原理也远远超过“负载线” 的应用,Valley, Wallman 在他们Vacuum Tube Amplifiers 一书的第十一章中, 明确的指出恆流源的优点以及应用的要点。

如果Valley 与Wallman 说恆流源非常重要, 小弟绝对不怀疑, 一定是很重要! 对了, 您有没有听过“串叠” (cascode) 这个东西? 串叠也是Wallman 先生的大作!这篇文章是要介绍电晶体恆流源. 希望藉由这篇文章开启恆流源一系列的应用: 阴极随耦器(cathode followers), 共阴极放大器(common cathode amplifiers), … 将来谈这些东西的时候, 有了恆流源的概念也比较能更深入的探讨。

图说:如果您以为真空管电路比较简单、晶体电路比较复杂,那就错了!事实上,许\多复杂的晶体架构,如电流镜、串叠Cascode等,都是在真空管时代就已经存在的设计,当年为了发展通讯、雷达侦测技术,科学家已经在真空管上挤出无穷的潜能,而要贯彻真空管的威力,除了可以从晶体电路切入学习,也需要学习者更充分的阅\读。

在写这篇文章之前, 我一直想找个时间学学电晶体电路,于是花了整整一个星期的苦读, 终于对电晶体电路有了一个非常粗略的认识......在此与各位网友一同分享。

2.电晶体的简化Ebers-Moll 模型如果您把电晶体分开来看, 您可以把他们想成有两个二极体:我们可以把一个NPN 电晶体看成一个三端的被动元件, 而且工作时有下面几个性质:1.集极(collector) 的电位, Vc, 远高于射极(emitter) 电位, Ve。

2.基极-射极(base-emitter), 基极-集极(base-collector) 的行为“基本上” 是两个二极体。

3.每个电晶体有最大容许\集极电流, Ic 基极电流, Ib CE 压差, Vce。

4. Ic 基本上” 与Ib成正比:以上的性质称为电晶体的简化Ebers-Moll 模型(Simplified Ebers-Moll model, SEM model)。

在开始使用电晶体建构恆流源之前, 需要仔细讨论一下SEM模型:● Ic 与Ib都流经射极, 但是Ic远大于Ib。

● Ib 是因为基极电位高于射极电位0.6 伏特, BE 二极体处于导通状态。

● Ic不是因为BC二极体处于导通状态, 千万不要认为Ic的形成是因为BC半导体处于导通状态. 把Ic当成是电晶体的本性, 当BE 导通时, 除了Ib 以外, 另有一股电流自集极流向射极。

●特性4 告诉我们: 小电流Ib可以控制大电流Ic. 更准确的说法是: 基极-射极的电位差, Vbe 控制电流Ic, 而且基极-射极之间有内在电阻. 如果使用这种“Vbe控制电流Ic” 的看法, 这个电晶体模型称为Ebers-Moll 模型(Ebers-Moll model, EM model). Ic与Vbe的关系称为Ebers-Moll 方程式(Ebers-Moll equation)。

● Ic 并不会因为集极电位, Vc改变而剧烈变化. 您可以想成是BC 间的二极体是处于逆向偏压的状态。

●特性2 告诉我们: 对NPN 电晶体来说, Vb 大约是Ve + 0.6伏特对PNP 电晶体来说, 则是Ve大约是Vb + 0.6伏特. 所以, 如果您在BE 两端加上0.6 到0.8 伏特以上的电压时, 会有巨大电流由基极流向射极, 呈现短路的现象。

3.电晶体恆流源现在让我们来看如何利用NPN 电晶体来构造一个恆流源, 用来吸收稳定的电流:如果在基极上加上电压Vb > 0.6 V, BE 将会导通. 而且Ve = Vb – 0.6 V。

所以流经射极电阻RE, 的电流:您可以看到: Ic 只与Vb, RE有关. 不论Vc是什么, Ic都不会改变! 所以只要Vb, RE不变就会有一定的电流流经负载。

4.电晶体射极偏压上一节的基极电压, Vb 称为这个电晶体在工作时的偏压(bias). 在实做时, 要如何供应偏压呢? 最简单的办法是:范例1:从左边看起: 基极偏压。

再来看另一个例子。

范例 2.范例 3.这个例子有一点不同: 利用PNP 电晶体供应电流给负载电路. 首先, 利用二极体0.6 V 的压降, 提供8.2 V 基极偏压(10 – 3 x 0.6 = 8.2). 4.7 K 电阻只是用来形成通路, 而且不希望(也不会) 有很多电流流经这个电阻。

PNP晶体的晶体恆流源应用注意事项如果只用一个电晶体不能满足需求, 可以用两个电晶体架成:或是也可以是请您注意: 恆流源是一个二端子的零件. 市面上也有“稳流二极体” (current regulating diode, CRD) 供小电流应用. 大电流应用时, 可以用IC 稳压器串联电阻, 或是使用MOSFET 的方法。

参考资料:1. Hill, Horowitz: The Art of Electronics, 2nd edition.图说:电路分析初看很乏味,但融会贯通之后,却能处处发现乐趣!这是HV后级驱动稳压的一部份(完整电路请至首页下载),您找一找,恆流源在哪里?这个恆流源,他的目的又在何处?。

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