几种简单的恒流源电路1
压控恒流源电路设计
压控恒流源电路设计
压控恒流源电路是一种常用的电子电路，用于实现对负载的恒定电流控制。
它可以根据负载的电流需求，自动调整输出电压，保持电流不变。
设计压控恒流源电路的关键是利用电压和电流之间的关系来实现控制。
以下是一种常见的压控恒流源电路设计：
1.基本电路结构：
该电路由一个可变电阻和一个电流传感器组成。
可变电阻用于调整电流大小，电流传感器用于检测实际电流值。
2.参考电压电路：
在该电路中，使用一个稳定的参考电压源，例如锗二极管或稳压源，来提供一个固定的参考电压。
3.比较放大器电路：
将负载电流与参考电流进行比较，并通过比较放大器将比较结果放大。
比较放大器可以是运算放大器或比较器。
4.反馈回路：
将比较放大器的输出反馈给可变电阻，以调整电流大小。
反馈回路可以使用反馈电阻网络来实现。
5.电流传感器：
为了测量负载电流，可以使用电阻、霍尔效应传感器或电流互感器等。
整个电路的工作原理是：电流传感器检测负载电流，并将其与参考电流进行比较。
比较放大器输出的误差信号通过反馈回路调整可变电阻的阻值，从而自动调整电流大小，以保持负载电流恒定。
需要注意的是，设计压控恒流源电路时，要考虑负载的额定电流范围和电压范围，选择合适的元器件，确保电路的稳定性和可靠性。
此外，还需要进行合适的保护措施，如过流保护、过压保护等，以确保电路和负载的安全运行。
mos恒流源电路
MOS恒流源电路1. 引言MOS恒流源电路是一种常用的电子电路，用于在集成电路中提供稳定的恒定电流。
它由金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）和其他辅助元件组成。
在本文中，我们将深入探讨MOS恒流源电路的原理、设计和应用。
2. 原理MOS恒流源电路基于场效应晶体管的工作原理。
场效应晶体管有三个区域：栅极、漏极和源极。
通过对栅极施加控制信号，可以控制漏极和源极之间的电流。
当栅极-源极电压（Vgs）大于门阈电压（Vth）时，场效应晶体管处于放大区域，漏极-源极之间形成一个稳定的饱和区。
在MOS恒流源电路中，一个MOSFET被设置为恒流源。
通过调整栅极-源极之间的偏置电压，可以实现所需的输出恒定电流。
这种设计可以提供高精度和稳定性。
3. 设计步骤3.1 确定所需的恒定电流在设计MOS恒流源电路之前，首先需要确定所需的恒定电流。
这取决于特定应用的要求。
例如，在模拟集成电路中，可能需要一个稳定的参考电流。
3.2 选择合适的MOSFET根据所需的恒定电流和其他工作参数，选择适合的MOSFET。
关键参数包括最大漏极-源极电压（Vds）、最大漏极电流（Id）和门阈电压（Vth）。
确保所选MOSFET能够满足设计要求。
3.3 偏置设置通过设置栅极-源极之间的偏置电压来实现所需的输出恒定电流。
这可以通过添加一个偏置电路来实现。
常见的偏置方法包括简单的基准偏置、反馈偏置和温度补偿。
3.4 稳定性分析进行稳定性分析以确保设计在各种工作条件下都能提供稳定的输出。
分析中应考虑温度变化、供应电压波动等因素对输出恒流源的影响。
4. 应用MOS恒流源电路在许多应用中都有广泛使用，以下是其中一些常见应用：4.1 参考电流源MOS恒流源电路可以用作模拟集成电路中的参考电流源。
它提供了一个稳定的参考电流，用于其他模块或电路的运算和校准。
4.2 差分放大器MOS恒流源电路在差分放大器中也有重要作用。
差分放大器是一种常见的模拟电路，用于放大差分信号并抑制共模信号。
几种简单恒流源电路
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。
双向恒流源电路
双向恒流源电路1 双向恒流源电路介绍双向恒流源电路，也叫双向开关恒流源（Bi-directional Switching Current Source），是一种精密的恒流源电路。
它不仅能提供对给定电路的输出电流，还能提供外部电源的双向控制输出电流，从而可以实现多种应用场景下的无源控制，包括电池充放电控制、多路电流模式监控、温度测量等。
2 工作原理双向恒流源电路利用半导体控制来控制输出流，其结构由部分半导体功率放大器、电源放大器、反馈电路和可调节稳压元件等组成。
半导体控制电路能够根据输入信号来改变其内部功率放大器的电压和电流，从而控制输出电流的大小。
电源放大器则将功率放大器的电压或电流转换为恒定的输出电流。
反馈电路会不断地对输出电流进行检测，确保电流保持在设定的范围内。
可调节稳压元件可以调节电源电压，以确保其输出电流不受电源电压变化的影响。
3 应用领域双向恒流源电路应用广泛，可以用于与可变功率设备的连接，以及提供电压或电流信号的调节和控制。
它还能够提供对保护电路的连接，并且可以实现电池放电和充电的控制，以实现多种动态控制的需求。
另外，还可以用于检测温度和测量电压、电流等，从而提供准确而可靠的信息，帮助人们控制和管理电子系统。
4 总结双向恒流源电路是一种精密的恒流源电路，它不仅能够提供对给定电路的输出电流，而且能够提供外部电源的双向控制输出电流，从而可以实现多种应用场景下的无源控制，包括电池充放电控制、多路电流模式监控、温度测量等，还可用作测控系统的外部调节信号来指导系统的工作，为智能电子系统提供准确、可靠的信息，因此应用广泛，受到用户的青睐。
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。
mos管恒流源电路
mos管恒流源电路
MOS管恒流源电路是一种使用金属氧化物半导体场效应管（MOSFET）作为恒流源的电路。
这种电路可以提供一个恒定的电流，无论输入电压如何变化。
以下是这种电路的基本组成：
1. 一个电源：为电路提供工作电压。
2. 一个电阻：用于调节电流。
3. 一个MOSFET：用于控制电流的流动。
工作原理如下：
1. 当输入电压增加时，MOSFET的栅极电压也会增加，这会导致MOSFET的导通电阻减小，从而增加电流的输出。
2. 当输入电压减小时，MOSFET的栅极电压也会减小，这会导致MOSFET的导通电阻增大，从而减少电流的输出。
3. 由于电阻的存在，无论输入电压如何变化，MOSFET的栅极电压都会保持在一定的值，从而保证电流的恒定。
这种电路广泛应用于电子设备中，如电源供应器、恒流源、开关电源等。
lm317恒流源电路图
lm317恒流源电路图lm317恒流源电路图图１、图２分别是用７８××和ＬＭ３１７构成的恒流充电电路，两种电路构成形式一致。
对于图１的电路，输出电流Ｉｏ＝Ｖｘｘ／Ｒ＋ＩQ，式中Ｖｘｘ是标称输出电压，ＩQ是从ＧＮＤ端流出的电流，通常ＩQ≤５ｍＡ。
当ＶＩ、Ｖｘｘ及环境温度变化时，ＩＱ的变化较大，被充电电池电压变化也会引起ＩQ的变化。
ＩQ是Ｉｏ的一部分，要流过电池，ＩQ的值与Ｉｏ相比不可忽略，因而这种电路的恒流效果比较差。
对于图２的电路，输出电流Ｉｏ＝ＶREF／Ｒ＋ＩADJ，式中ＶREF是基准电压，为１．２５Ｖ，ＩADJ是从调整端ＡＤＪ流出的电流，通常ＩADJ≤５０μＡ。
虽然ＩADJ也随ＶI及环境条件的变化而变化，且也是Ｉｏ的一部分，但由于ＩADJ仅为７８××的ＩQ的１％，与Ｉｏ相比，ＩQ可以忽略。
可见ＬＭ３１７的恒流效果较好。
对可充电电池进行恒流充电，用三端稳压集成电路构成恒流充电电路具有元件易购、电路简单的特点。
有些读者在设计电路时采用７８××稳压块，如《电子报》２００１年第２期第十一版刊登的《简单可靠的恒流充电器》及今年第６期第十版的《恒流充电器的改进》一文，均采用７８０５。
７８××虽然可接成恒流电路，但恒流效果不如ＬＭ３１７，前者是固定输出稳压ＩＣ，后者是可调输出稳压ＩＣ，两种芯片的售价又相近，采用ＬＭ３１７才是更为合理的改进。
ＬＭ３１７采用Ｔ０－３金属气密封装的耗散功率为２０Ｗ，采用ＴＯ－２２０塑封结构的耗散功率为１５Ｗ，负载电流均可达１．５Ａ，使用时需配适当面积的散热器。
由于ＬＭ３１７的ＶREF＝１．２５Ｖ，其最小压差为３Ｖ，因此输入电压ＶI达４．２５Ｖ就能正常工作。
但应注意输出电流Ｉｏ调得较大时，输入电压ＶI的范围将减小，超出范围会进入安全保护区工作状态，使用时可从图３的安全工作区保护曲线上查明输入—输出压差（ＶI－Ｖｏ）的范围。
三极管简易恒流电路
三极管简易恒流电路英文回答：## Simple Transistor Constant Current Circuit.A simple transistor constant current circuit can be constructed using a few basic components. These circuits are often used in applications where a constant current is required, such as in LED drivers or battery chargers.The basic circuit consists of a transistor, a resistor, and a voltage source. The transistor is connected in a common-emitter configuration, with the resistor connected between the collector and emitter terminals. The voltage source is connected between the base and emitter terminals.The current through the circuit is determined by the value of the resistor. The higher the resistance, the lower the current. The transistor acts as a current amplifier, amplifying the small base current into a larger collectorcurrent.The circuit can be modified to provide a more precise current by adding a feedback resistor between the collector and base terminals. This feedback resistor helps tostabilize the current by reducing the effects of transistor variations.中文回答：## 三极管简易恒流电路。
恒流源原理示意图
恒流源原理示意图
恒流源。
具有极大的电阻内阻，其电源内阻大大于负载电阻，因而输出电流的大小取决于其内阻，而近乎与负载电阻无关。
可进一步用图1的示例说明。
图1 恒流源原理示意图
图中R1为电源内电阻，假定为1000Ω（或更大），负载电阻的变化范围为0~10Ω，由此可见回路电流I的大小，基本上取决于R1的大小，与R2的变化关联不大。
同时恒流源对负载电阻有要求，应使R2远远小于R1。
或者反过来说，相对于负载电路，恒流源电路应当有足够高的内阻才成。
当回路电流I不变的前提条件成立以后，负载电阻R2的变化，将导致R1、R2分压值的变化，即R2两端电压是随R2的大小而变化的。
极限状态是当R2极大或断路时，R2两端的电压等于24V。
假如更进一步，当R1（电阻内阻）可调时，则能敏捷调整恒流输出，即成为一个便利的“限流电源”。
码变频器的4~20mA电流信号输入端子电路，及相关仪表电路，均具有恒流源特性，当回路连接（R2）正常时，R2两端的电压较低，如为1~5V，当回路呈开路状态时，R2两端变为24V，即是这个道理。
将R2两端作为输出端，当R2变化时，为维持恒流不变，可见R2两端的电压是变化的，是利用回路电压的变化来保持了恒流输出。
I=V/R，若维持I不变，当R2变化时，R2两端的电压也在同步线性变化。
依据这个特点，可以推断电源是否具备恒流源特性，及电源本身的好坏。
最简单的恒流源LED驱动电路
WMZD系列专门为LED照明做温度补偿的电阻,采用热敏电阻补偿法的LED恒流源,具有电路简洁,可靠性好,组合方便,经济实用,适用各种LED头灯,日光灯,路灯;车船灯,太阳能LED庭院灯;LED显示屏等对恒流的需求。
就是专门针对LED 照明出现的由于温度引起的LED PN结电压VF下降,即-2mV/℃,称为PN结的负温效应。
该特性在发光应用上就是个致命的缺陷,直接影响到LED器件的发光效率、发光亮度、发光色度。
比如,常温25℃时LED最佳工作电流20mA,当环境温度升高到85℃时,PN结电压VF下降,工作电流急剧增加到35mA～37mA,此时电流的增加并不会产生亮度的增加,称为亮度饱与。
更为严重的就是,温度的上升,引起光谱波长的偏移,造成色差。
如长时工作在此高温区还将引起器件老化,发光亮度逐步衰减。
同样,当环境温度下降至-40℃时,结电压VF上升,最佳工作电流将从20mA减小到8mA~10mA,发光亮度也随电流的减少而降低,达不到应用场所所需的照度。
为了避免上述特性带来的不足,一般在LED灯的相关产品上,通常采用如下措施:1、将LED装在散热板上,或风机风冷降温。
2、LED采用恒流源的供电方式,不因LED随温度上升引起使回生电流增加,防止PN结恶性升温。
或这两种方法并用。
实践证明,这两种方法用于大功率LED灯(如广告背景灯、街灯)。
确实就是行之有效的措施。
但当LED灯进入寻常百姓家就碰到如下问题了:散热板与风冷能否集成在一个普通灯头的空间内;采用集成电路或诸多元器件组成的恒流源电路,它的寿命不取于LED,而取决整个系统的某块“短板”;有没有吸引眼球的价格。
用热敏电阻补偿法来解决LED恒流源问题,既经济又实用。
我公司采用具有正温度系数的热敏电阻(+2mV/℃)与负温度特性的LED(-2mV/℃)串联,互补成一个温度系数极小电阻型负载。
一旦工作电压确定后,串联回路中的电流,将不会随温度变化而变化,通俗地讲,当LED随温度升高电流增加时,热敏电阻也随温度升高电阻变大,阻止了回路电流上升,当LED随温度下降电流减小时,热敏电阻也随温度下降电阻变小,阻止了回路电流的减少,如匹配得当,当环境温度在-40℃-85℃范围内变化时,LED的最佳工作电流不会明显变化,见图1电流曲线Ⅱ。
恒流源温度补偿电路
恒流源温度补偿电路恒流源温度补偿电路是一种用于补偿温度变化对恒流源输出电流的影响的电路。
在恒流源中，通常使用一个电流源来提供恒定的电流。
然而，当环境温度发生变化时，电流源的输出电流也会发生变化，这可能会导致电路性能的不稳定和误差的增加。
为了解决这个问题，可以使用恒流源温度补偿电路来补偿温度变化对恒流源输出电流的影响。
下面是一种常见的恒流源温度补偿电路的示意图：```┌─R1─┐│ ││ │+Vcc ┼ ■ R3■ └─┬─────┐│ │ ■ Q2Vref ┼ ■ ┌─┴─■────■───■───Vout├─Q1 │ Q3│ R4 R5├──■──────┐ ■│ R2 ■Ib ││ └─┘│└────────────GND```其中，Q1, Q2, Q3为三个晶体管，R1, R2, R3, R4, R5为五个电阻，Vcc为直流电源电压，Vref为基准电压。
恒流源温度补偿电路的工作原理如下：1. Q1是一个NPN型晶体管，通过R1和R2来产生一个基准电压Vbe1。
这个基准电压将用于控制Q2和Q3的工作状态。
2. Q2是一个PNP型晶体管，它通过R3来形成一个电流源，其电流被限制在一个恒定的范围内。
3. Q3也是一个PNP型晶体管，它通过R4和R5来形成一个负反馈电路，将Q2的输出电流作为输入，控制Q2的工作状态，使其输出电流恒定。
4. 当环境温度变化时，Q1的Vbe1也会发生变化。
为了抵消这种变化对电路输出的影响，通过选择合适的电阻值和晶体管参数，使得Q2和Q3的工作状态在温度变化的同时能够保持恒定的输出电流。
5. R1, R2的选择会影响Q1的工作点和基准电压的大小，R3的选择会影响Q2的工作状态和输出电流的大小，而R4和R5的选择会影响Q3的工作状态和对Q2输出电流变化的补偿效果。
通过适当选择电阻值和晶体管参数，恒流源温度补偿电路可以在一定范围内保持恒定的输出电流，从而提高电路的稳定性和精度。
运放恒压源恒流源电路
图1-36是用运放构成的可控双向恒流源电路。
电路中，运放A1接成同相输入放大器，它的闭环增益很低，以得到深度负反馈，运放A2接成电压跟随器，它把输出电压Vsc传到A1的同相输入端，在这里与输入信号电压Vsr相加。
由于A2做同相输入放大器，其输入阻抗很高，输入偏置电流可忽略，流过R0的电流基本上就是输出电流Isc。
由此可见，Isc的极性取决于信号电压Vsc的极性，其大小可由Vsr和R0调节。
它是由于测量晶体管的β值和二极管的反向击穿电压时，需要的电流大小及方向都可控的恒流源电路。
图1-37是采用三个运放构成的可调电流源电路，输出电流可以保持在适当的精度范围内。
电路使用的有源防窥来使R1两端压降等于输入端所加的基准电压Vref，因此输出电流等于Vref/R1.为使R1两端电压保持恒定，由差分放大器A2通过射随器A3监测R1两端电压，此蒂娜呀经A2的输出加到比较器A1的反相输入端，由A1将它与基准电压Vref进行比较，使A1的输出电压增加或减小，直至达到平衡为止，于是Vr1=Vref。
射随器A3具有很高的输入阻抗，不会给流过R1的电流带来附加的负载电流。
由于控制环路的延时较长，故用C1对A3进行频率补偿，只要满足R2=R3=R4=R5，就会获得很好的性能。
若要改变输出电流，可将R1换成总阻值与之相近的串联固定电阻与可变电阻，调节可变电阻即可改变输出电流。
图1-38是采用运放构成的提供精密基准电压的电路。
电路中，R1、R2、R3、VDw接成桥路，运放A1的两输入端接在一对对角线上。
在电桥平衡时，R2上的电压Vr2等于稳压管VDw 的5.6V稳定电压，因A1的输入阻抗很高，所以，R2上的电流绝大部分流向R3，即为5.6V，所以输出端恶意提供11.2V的基准电压Vsc。
若Vsc变动，A1可迅速将其调整。
假设Vsc升高，则Vr2可升高同样的幅度，而Vr因R2、R3的分压，升高的幅度较小，所以Vr2>Vr3，Vsc回降。
简易恒流源的制作与调试
自制教具
2制作方案 2.1流入式恒流源1——NPN型三极管8050方案⑴
(1)电路与原理。 如图4所示，选用NPN型三极管8050，利用其电 流I=/3Ib(一般8050三极管0为100 ~ 300,极限电流 为500 ~ 800 mA, U”一般为0.6 ~ 0.7 V),再通过控制 电源电动势E和R的电阻值(R=他+RJ可确定人的电 流，其满足：h=(E-U)R。根据人=0人可得出/c即为 流入电容器的恒定电流。在该电路中，眦起限流作 用，防止三极管损坏后电路短路；二极管起整流作 用，防止电流倒灌给电容器。
较大误差，最大值与最小值相对误差为1.7倍。 第二，由t=CU〃可计算出理论充电的时间$(图7)。 第三，因实验需要验证正比关系，故相对误差的稳定
性成为衡量是否适合使用的标准，而实验表明其
能满足教学使用。第四，建议使用的恒流电压范围
为0~ 13 V。 ②调试。稳压范围满足：0~(U-〃?2)V,其中U
o Ll-----------------------------------------
13
5 7 9 11 13 15 17 充电 W|B]l/s
图15电容器两极板电压〃与充电时间r的数据对比3
(4) 分析与调试。
① 分析。第一』时间为人工秒表粗测，根据电
压表读数来分段计时，因前两段时间较短，会有较大
定性成为衡量是否适合使用的标准，而实验表明
其能满足教学使用。第四，建议使用的恒流电压范
围为0~20Vo ②调试。稳压范围满足：1 mAx/?i~ (U-2.5) V,
其中U小于30 V。电流调节满足：若需调节电流厶,
则可将R?换成可调电阻。因/=/=2.5 V/7?2,且受 TL431稳压器和三极管的限制，故可以实现恒流电 流人在0.1 ~ 10.0 mA之间调节。
电压转恒流源实用电路
电压转恒流源实用电路一、引言在电子电路中，电压源和电流源是最基本的电子元件之一。
电压源提供稳定的电压输出，而电流源则提供稳定的电流输出。
在某些应用场景中，我们需要将一个电压源转换为恒流源，即提供稳定的电流输出。
本文将介绍电压转恒流源实用电路的原理、设计和应用。
二、电压转恒流源原理电压转恒流源实用电路的基本原理是利用负反馈控制电流输出，使得电流保持恒定。
一般来说，电压转恒流源由一个电压源、一个负载电阻和一个反馈回路组成。
当输入电压源施加在负载电阻上时，根据欧姆定律，电流大小与电压和电阻值相关。
负载电阻上的电流经过反馈回路，通过比较输入电流和设定的恒定电流值，控制反馈回路中的元件调整电压源输出，使得电流保持恒定。
三、电压转恒流源设计1. 选择电压源选择合适的电压源是设计电压转恒流源的第一步。
电压源的输出电压应能够满足负载电阻和恒定电流的要求。
常见的电压源有电池、稳压器等。
根据具体应用需求选择合适的电压源。
2. 设计负载电阻负载电阻的设计直接影响电流输出的稳定性。
负载电阻的阻值应根据所需的恒定电流来确定。
一般来说，负载电阻的阻值应为电压源输出电压与恒定电流之间的比值。
3. 设计反馈回路反馈回路起到控制电流输出的作用。
常见的反馈回路包括电流采样电阻、运算放大器和比较器等。
电流采样电阻用于测量输出电流，运算放大器用于放大电流信号，比较器用于比较电流信号与设定的恒定电流值。
4. 调整电压源输出根据反馈回路的输出信号，调整电压源的输出电压，使得输出电流保持恒定。
可以通过改变电压源的输出电压或调整反馈回路中的元件来实现。
四、电压转恒流源应用电压转恒流源在实际应用中具有广泛的用途。
以下是一些常见的应用场景：1. LED驱动电路LED作为一种常见的光源，需要稳定的电流来驱动。
通过设计电压转恒流源实用电路，可以将电压源转换为恒流源，为LED提供稳定的电流输出。
2. 电池充电器在电池充电过程中，为了保证充电电流的稳定性，可以使用电压转恒流源实用电路。
由TL431组成的高精度的恒流源
恒流方案大全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。
恒流源差分放大电路
恒流源差分放大电路恒流源差分放大电路是一种常用的电路，它可以将输入信号进行放大，同时还能够消除共模干扰。
本文将从以下几个方面对恒流源差分放大电路进行详细介绍。
一、恒流源差分放大电路的基本原理恒流源差分放大电路由两个晶体管组成，其中一个晶体管作为恒流源，另一个晶体管作为放大器。
输入信号通过两个输入端口进入电路，经过差分放大后输出到输出端口。
在这个过程中，恒流源起到了稳定电流的作用，而放大器则起到了放大信号的作用。
二、恒流源差分放大电路的组成1. 恒流源恒流源是整个差分放大电路中最关键的部分之一。
它通常由一个PNP型晶体管组成，其基极接在正极上，发射极接在负极上，集电极连接一个定值电阻。
当输入信号变化时，PNP型晶体管会自动调节其发射极上的电压以保持稳定的输出电流。
2. 放大器放大器通常由两个NPN型晶体管组成，其中一个晶体管被用作放大器，另一个晶体管被用作负载。
输入信号通过差分输入端口进入放大器，经过差分放大后输出到输出端口。
在这个过程中，放大器起到了放大信号的作用。
3. 电源电源是恒流源差分放大电路中不可或缺的部分。
它通常由一个正极和一个负极组成，正极连接恒流源和放大器的集电极，负极连接恒流源和放大器的发射极。
三、恒流源差分放大电路的优点1. 消除共模干扰由于恒流源差分放大电路是一种差分式电路，因此它能够消除共模干扰。
这是因为共模干扰会同时影响两个输入端口，而差分式电路只会对两个输入端口之间的差异进行处理。
2. 提高信噪比由于恒流源能够稳定地提供输出电流，因此它能够提高信噪比。
这是因为信号与噪声都会产生微弱的电流变化，而稳定的输出电流可以将这些微弱变化更好地区分出来。
3. 增加动态范围由于恒流源能够稳定地提供输出电流，因此它能够增加动态范围。
这是因为动态范围是指输入信号的最大和最小值之间的差异，而稳定的输出电流可以使得放大器更好地处理这些差异。
四、恒流源差分放大电路的应用恒流源差分放大电路广泛应用于各种领域，例如音频放大器、医疗设备、仪器仪表等。
六种常见恒流源电路图与解析
六种常见恒流源电路图与解析
时间：2011-07-24 21:42:44 来源：作者：
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。
在工作中需要用到恒流源电路，应急中找电路图自己搭建了一个，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；
后边两种是恒流源电路。
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。
4种常见恒流源电路分析及应用
4种常见恒流源电路分析及应用电子工程世界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双极结型晶体管或者金氧半场效晶体管来实现。
为了保证输出晶体管的电流稳定，就必须要满足两个条件：•其输入电压要稳定——输入级需要是恒压源；•输出晶体管的输出电阻尽量大——输出级需要是恒流源。
四种恒流源电路分析在改进型差动放大器中，用恒流源取代射极电阻RE，既为差动放大电路设置了合适的静态工作电流，又大大增强了共模负反馈作用，使电路具有了更强的抑制共模信号的能力，且不需要很高的电源电压，所以，恒流源和差动放大电路简直是一对绝配！恒流源既可以为放大电路提供合适的静态电流，也可以作为有源负载取代高阻值的电阻，从而增大放大电路的电压放大倍数。
这种用法在集成运放电路中有非常广泛的应用。
本节将介绍常见的恒流源电路以及作为有源负载的应用。
1镜像恒流源电路如图1所示为镜像恒流源电路，它由两只特性完全相同的管子VT0和VT1构成，由于VT0管的c、b极连接，因此UCE0=UBE0，即VT0处于放大状态，集电极电流IC0=β0*IB0。
另外，管子VT0和VT1的b-e分别连接，所以它们的基极电流IB0=IB1=IB。
设电流放大系数β0=β1=β，则两管集电极电流IC0=IC1=IC=β*IB。
可见，由于电路的这种特殊接法，使两管集电极IC1和IC0呈镜像关系，故称此电路为镜像恒流源（IR为基准电流，IC1为输出电流）。
镜像恒流源电路简单，应用广泛。
但是在电源电压一定时，若要求IC1较大，则IR势必增大，电阻R的功耗就增大，这是集成电路中应当避免的；若要求IC1较小，则IR势必也小，电阻R的数值就很大，这在集成电路中很难做到，为此，人们就想到用其他方法解决，这样就衍生出其他电流源电路。
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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。
与之相配套的散热器体积大大减小，同时脉冲变压器体积比工频变压器小了很多。
因此采用开关电源的恒流源具有效率高、体积小、重量轻等优点。
缺点：开关电源的控制电路结构复杂，输出纹波较大，在有限的时间内实现比较困难。
方案二：采用集成稳压器构成的开关恒流源系统电路构成如图1.2所示。
MC7805为三端固定式集成稳压器，调节，可以改变电流的大小，其输出电流为：，式中为MC7805的静态电流，小于10mA。
当较小即输出电流较大时，可以忽略，当负载电阻变化时，MC7805改变自身压差来维持通过负载的电流不变。
图 1.2 采用集成稳压器件的恒流源电路优点：该方案结构简单，可靠性高缺点：无法实现数控。
方案三：单片机控制电流源该方案恒流源电路由N沟道的MOSFET、高精度运算放大器、采样电阻等组成，其电路原理图如图1.3所示。
利用功率MOSFET 的恒流特性，再加上电流反馈电路，使得该电路的精度很高。
图1.3 恒流源电路该电流源电路可以结合单片机构成数控电流源。
通过键盘预置电流值，单片机输出相应的数字信号给D/A转换器，D/A转换器输出的模拟信号送到运算放大器，控制主电路电流大小。
实际输出的电流再通过采样电阻采样变成电压信号，A/D转换后将信号反馈到单片机中。
单片机将反馈信号与预置值比较，根据两者间的差值调整输出信号大小。
这样就形成了反馈调节，提高输出电流的精度。
本方案可实现题目要求，当负载在一定范围内变化时具有良好的稳定性，而且精度较高。
基于上述方案比较和题目的要求，采用了方案三。
二、详细软硬件设计根据题目要求和上述论证，确定的系统框图如图2.1。
图2.1 系统框图硬件连接图如图2.2，本系统中SPCE061A的IOA8～15，IOB12～15为复用端口。
图2.2 系统硬件连接图1、硬件设计（1）单片机控制电路本系统采用SPCE061A单片机作为控制核心。
SPCE061A是16位单片机，指令周期短，工作速率快，功耗低，具有丰富的片上资源，集成了可编程音频处理电路，可以在线下载，易于调试。
尤其是其语音播放功能对增加语音报警功能提供了很大的方便。
（2）A/D，D/A接口设计根据题目要求，数控直流恒流源的精度为1mA，所以至少需要11位的A/D转换器和D/A转换器。
A/D转换采用BB公司的ADS7816构成的转换电路，如图2.3。
ADS7816是12位串行模/数转换器，采样频率高达200kHz，转换所需时间短，转换精度高。
ADS7816转换器将采样电阻上的电压转换成数字信号反馈给单片机，单片机将此反馈信号与预置值比较，根据两者间的差值调整输出信号大小。
这样就形成了反馈调节，提高输出电流的精度。
同时，A/D采样回来的电流经过单片机处理传送到LCD，可以显示当前的实际电流值。
图2.3 A/D接口电路D/A转换采用12位DAC7625P构成的转换电路，如图2.4。
DAC7625P具有较高的精度。
D/A转换电路主要负责把单片机输出的控制信号送给高精度运算放大器，控制电流源输出电流大小。
图2.4 D/A接口电路设D/A转换器的参考电压为，键盘输入数字量为D，D/A转换输出的模拟电压 =。
选择参考电压 =2.5V，采样电阻 1.2207。
当输入数字量加1，模拟增加量△V= V=0.61mV则输出电流变化=0.5mA即D/A转换器数字输入量每增加数值1，恒流源输出电流增加0.5mA。
因此为实现步进功能，每按一次步进"+"键，单片机送给D/A转换器的输入数字量D加2，从而输出电流加1mA，实现了电流步进1mA的要求。
步进减1mA同理。
当键盘设置输出电流大小为I时，单片机送给D/A转换器的数字量为2×I，使得电流源电路输出电流为I。
然而这只是理想情况，实际电路由于种种原因，实际输出电流不会完全等于理论计算值，此时电流反馈控制起了关键作用。
单片机通过分析A/D转换的数值，得到电路实际输出的电流大小，对D/A转换器的给定数字量进行调整，使得输出电流大小更精确。
（3）恒流源电路恒流源电路是系统的重要组成部分，其电路原理图如图2.5所示。
主要由高精度运算放大器，MOSFET，采样电阻等组成。
图2.5 恒流源电路根据运放特性可得：MOSFET的电流D/A转换器输出的控制电压加在运算放大器正输入端，控制负载中流过的电流。
采样电阻选用康铜丝,以减少因温度变化而引起的采样电阻阻值的变化。
采样电阻将输出电流转换为电压信号，供A/D转换用。
设计中A/D、D/A转换器的参考电压都为2.5V，电路中流过的电流最大值为2000mA，因此正常情况下电阻阻值应为2500mV/2000mA=1.25。
考虑到系统的步进功能，当D/A转换的数字输入加1时，其模拟输出增加量△V= ，与此同时采样电阻上的电压也相应增加相同的数值，令其输出电流增加0.5mA，则计算得采样电阻阻值为：运算放大器的输出控制着MOSFET的VGS，因此运算放大器输出的稳定性将直接决定系统输出电流的稳定性；同时，运算放大器还决定着系统输出电流的精度。
为了满足系统的精度及纹波要求，选用精密运算放大器OP07C。
（4）键盘及LCD显示电路系统中采用普通的4×4键盘实现电流的设计和调节。
4×4键盘原理图如图2.6所示。
键盘包括下列功能：S1：程序复位；S2：液晶复位；Set：设定；0~9预置输入；"+ "：电流上调；"-"：电流下调；Enter：确认。
从0～9预置键中输入预置电流值，确认后便可通过液晶显示出预置电流值。
上调键 "+"和下调键 "－"分别用来控制电流以步进1mA增减，电流变化通过液晶显示出来。
图2.6 4×4键盘原理图液晶显示器选用凌阳公司的SPLC501液晶模组，SPLC501是128×64的点阵LCD，其内部自带驱动电路，外围电路非常简单，由于凌阳公司提供了驱动程序，使得编程也相当简单。
在本设计中用它来显示电流的给定值、实际测量值以及系统工作状态。
LCD的接口电路如图2.7所示。
图2.7 液晶接口电路（5）系统电源由于系统对电流的精度及纹波要求较高，而系统电源的精度及稳定度在很大程度上决定了系统的性能，因此系统电源的设计是整个系统中的重要部分。
为了防止恒流源电路中的较大电流对控制部分产生干扰，将控制部分的电源和恒流源电路电源分成独立的两部分，分别由两组变压器供电，电路如图2.8所示。
图2.8 自制电源原理图控制部分：220V电压经变压器输出两组独立的交流10V电源和一个交流15V电源。
其中一路交流10V电源经整流、滤波、7805稳压后输出+5V电压，给CPU和LCD供电；第二路交流10V电源经整流、滤波、7805稳压后输出-5V（正端接地）电压为运算放大器提供负工作电源。
交流 15V输出电压经整流、滤波、7812稳压输出+12V电压，为运算放大器提供正工作电源，同时此+12V电源经过参考电源芯片MC1403，输出+2.5V电压做为A/D，D/A的参考电压。
恒流源电路电源：220V电源经变压器降压输出交流19V电压，再经过整流、滤波、78H15稳压后输出+15V电压，直接作为恒流源电路电源。
2.软件设计软件系统的任务主要有A/D转换、D/A转换、步进加减、键盘扫描、液晶显示、语音报警等功能。
为了将所有任务有序的组织起来，软件系统采用前后台结构。
SPCE061A单片机拥有独立的时基发生器，无需占用定时器。
系统设置了一个1024Hz的时基中断，为整个系统提供一个统一的运行节拍，保证了各个任务能有条不紊的工作。
对时间没有实时要求的任务如键盘扫描、液晶显示，放在主循环中。
A/D，D/A转换任务需要定周期运行，放在时基中断服务子程序中运行。
有效的保证了重要任务能及时被执行。
（1）主程序系统加电后，主程序首先完成系统初始化，其中包括I/O口，中断系统，定时器/计数器等工作状态的设置，系统变量赋初值等工作；完成系统初始化后打开中断；随之进入键盘扫描程序。
键盘扫描获取键值后根据键值，完成设定预置电流值，步进加减，并通过LCD显示输出电流值及系统是否正常工作信号。
主程序流程图如图2.9所示。
图2.9 主程序流程图（2）时基中断服务子程序时基中断服务子程序流程图如图2.10所示。
在此中断服务程序中控制进行A/D和D/A转换图2.10 时基中断服务子程序（3）A/D转换程序A/D转换器ADS7816的接口形式为位串行接口，因此在对ADS7816进行操作时需要考虑到时序问题，ADS7816的控制流程图如图2.11所示。
图2.11 A/D转换程序3、系统的保护及其抗干扰设计（1）系统的保护当系统工作不正常导致输出电流过大时，若无保护功能，将造成严重后果。