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Duang! 仿真求解?最基本的3種恒流源電路原理

作者:songzhige 時(shí)間:2015-03-16 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏

  最近幾年,電路中對(duì)能夠提供恒定電流的電流源,要求之高也越來越任性了。要想做一個(gè)牛逼的電路硬件工程師,搞定基本的電路原理是你繞不過哦。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/271045.htm

  因?yàn)樵诟鞣N智能化儀器儀表電路,機(jī)器人電路、工業(yè)自動(dòng)化、衛(wèi)星通信、電力通訊以及數(shù)字控制等方面的電路中,使用很多電路。

  既可以為放大電路提供合適的靜態(tài)電流,也可以作為有源負(fù)載取代高阻值的電阻,從而增大放大電路的電壓放大倍數(shù)。恒流源的應(yīng)用范圍非常廣泛,并且在許多情況下是必不可少的。

  現(xiàn)在的集成電路工藝的高度發(fā)展, 雖然各大芯片商給我們提供了許多小型化、集成化的高精度電壓源,但電流源,特別是工作電流大的高精度電流源仍需電路工程師們還需要自行設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。

  熟悉和掌握最基本的恒流源電路的基本原理,也是電子工程師的必修課,但往往,由于對(duì)模擬電路的特點(diǎn),曾經(jīng)讓不少初學(xué)者對(duì)基本的電路原理望而卻步。

  今天,本人結(jié)合用軟件對(duì)幾種基本的恒流源電路進(jìn)行仿真,從而給大家以最比較簡(jiǎn)單的方式,理解和熟悉幾種基本的恒流源電路的原理,相信大家看后,會(huì)覺得電路是如此簡(jiǎn)單,并且會(huì)在自己的設(shè)計(jì)中大膽使用。

  仿真1:鏡像恒流源電路

  如圖1:是典型的鏡像恒流源電路,電路中Q1組成鏡像恒流源,其電流由電源U1和電阻R1決定。Q2電路的電源電壓12V,Q2電源電壓是U1的2倍多,并且無負(fù)載電阻。

  圖1:鏡像恒流源電路仿真

  在軟件搭建好,做好電路后,打開電源進(jìn)行仿真,看到仿真運(yùn)行結(jié)果如圖2,兩電流差別不大,ICQ2近似為IR1的鏡像。

  如圖1所示為鏡像恒流源電路,它由兩只特性完全相同的管子Q1和Q2構(gòu)成,由于Q1管的c、b極連接,因此UCE1=UBE1,即Q1處于放大狀態(tài),集電極電流IC1=β1 IB1。另外,管子Q1和Q2的b-e分別連接,所以它們的基極電流IB1=IB2=IB。設(shè)電流放大系數(shù)β1=β2=β,則兩管集電極電流IC1=IC2=IC=βIB??梢姡捎陔娐返倪@種特殊接法,使兩管集電極IC2和IC1呈鏡像關(guān)系,故稱此電路為鏡像恒流源(IR為基準(zhǔn)電流,ICQ2為輸出電流)。

圖2,鏡像電流源分析

  通過在軟件中搭建電路分析,兩電流誤差很小,并且鏡像恒流源電路簡(jiǎn)單,應(yīng)用廣泛。但這種電路的缺點(diǎn)是,在電源電壓一定時(shí),若要求IC2較大,則IR勢(shì)必增大,電阻R的功耗就增大,這是集成電路中應(yīng)當(dāng)避免的;若要求IC2較小,則IR勢(shì)必也小,電阻R的數(shù)值就很大,這在集成電路中很難做到,為此,人們就想到用其他方法解決,這樣就衍生出其他電流源電路。

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