常用虛短路和虛斷路的分析方法

時(shí)間：2024-07-23 08:53:45

關(guān)鍵字：恒流源電路三極管

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[導(dǎo)讀]恒流源電路在硬件電路設(shè)計(jì)和工程領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用。那么什么是恒流源呢?

01 原理介紹&描述

運(yùn)放的虛短和虛斷

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特征描述

虛短當(dāng)運(yùn)放工作在線性放大區(qū)時(shí)，認(rèn)為同相輸入端和反相輸入端短路。有：Vin+ = Vin-;個(gè)人理解：放大器引腳IN+與IN-連接成一根導(dǎo)線

虛斷當(dāng)運(yùn)放工作在線性放大區(qū)時(shí)，認(rèn)為同相輸入端、反相輸入端都與運(yùn)放斷路，即沒有電流流入運(yùn)放。有Vin = Vin+，I+ = 0，I- = 0;個(gè)人理解：放大器引腳IN+、IN-引腳與PCB的連線斷開

02 恒流源描述&分析

簡(jiǎn)單恒流源電路

簡(jiǎn)單恒流源電路描述

恒流源電路在硬件電路設(shè)計(jì)和工程領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用。那么什么是恒流源呢?恒流源的定義：“恒流源是一個(gè)可向負(fù)載提供恒定電流，即使負(fù)載阻抗發(fā)生變化時(shí)，也能保持輸出恒定電流大小電路”。

恒流源電路分析

恒流源簡(jiǎn)單電路如下所示：

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恒流源VI電路

恒流源VI電路描述

利用電阻和運(yùn)放，組成一個(gè)電壓向電流轉(zhuǎn)換(電壓控制電流)的恒流源VI電路。該電路可以把輸入的電壓轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的電流，常用于使用電壓去控制負(fù)載電流的場(chǎng)合。

恒流源VI電路分析

簡(jiǎn)單恒流源VI電路如下圖所示：

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恒流源應(yīng)用場(chǎng)景

恒流源電路在硬件電路設(shè)計(jì)和工程領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用。諸如LED激光等恒定電流驅(qū)動(dòng)、電化學(xué)分析、精密測(cè)量等領(lǐng)域。

03 恒流源VI電路示例

本小節(jié)通過一個(gè)運(yùn)算放大器+三極管組成的恒流源VI電路示例，演示恒流源VI電路的設(shè)計(jì)過程。

示例原理圖&描述

示例原理圖如下所示：

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序號(hào)描述

①主控IC輸出PWM，經(jīng)過⑤阻容濾波電路濾波后，輸出恒定的直流電壓Vin

②R1和R2組成的串聯(lián)電路，R2的對(duì)Vin的分壓V_R2作為運(yùn)放的Vin+

③R4作為負(fù)載電流的調(diào)節(jié)電阻

④三極管;要求電路精度更高，可以換成mos管

⑤電阻+電容組成的濾波電路

恒流原理分析

恒流原理

示例電路的原理為：當(dāng)采樣電阻R4的電壓變化(瞬時(shí)負(fù)載電流變化)時(shí)，直接反饋到運(yùn)放的反相輸入端，它與同相輸入端電壓的差值被運(yùn)放放大，輸出控制三極管的基極電流，改變?nèi)龢O管的內(nèi)阻，從而改變發(fā)射極與集電極間的電壓降，從而使采樣電阻的電壓保持不變，以達(dá)到負(fù)載電流恒定的目的。

恒流調(diào)節(jié)過程