运放加三极管的恒流源电路 焦点热闻

2023-07-03 09:04:38 来源:硬件工程师Jack

电流镜是模拟集成电路中普遍存在的一种标准部件,它也出现在一些数字电路中。在传统的电压模式运算放大器设计中,电流镜用来产生偏置电流和作为有源负载。电流镜电路主要的作用就是提供恒定的电流。


【资料图】

这一次再分享一个稳定性更高的运放加三极管的恒流源电路:

其中V2是输入的参考电压,给到运放的正向输入端,V3,V4是供电电压。这个电路的核心呢,就是可以通过改变R5的阻值,来限制流过R4的电流。可以把R4作为Rload

R2作为给运放的保护电阻,其实可有可无。R1给三极管提供一个基极的电流。假设最差的情况,Q1的发射极直接接地,那么R1上的压降也应该为5V-0.7V=4.3V左右,保证这种情况下基极电流足够小。

R6作为给运放的反向输入提供回路,可以不加。

看一下电路的工作原理

运放正向输入为5V,反向输入假设开始为0,因为假设三极管还没导通。

然后运放输出5V,npn三极管想要导通,BE之间压降为0.7V,这样V1处的电压就被钳位在了4.3V左右。

这个4.3V会加在R5上面,使其有一个0.84mA左右的电流流过。

那么这个电流也就是流过R4的电流。

再看一下之前的电流镜电路。

明显的一点就是带运放的电路会有一个反馈,这样电路更稳定一些。

下面是这两种实现的优缺点对比:

电流镜电路的优点:

电路简单、成本低,不需要使用昂贵的运算放大器。

稳定性好,电路中只有三极管,没有其他电子元器件,因此可以实现高稳定性的电流源

电流镜电路的缺点:

精度不高,受到温度、晶体管参数等因素的影响较大,因此难以获得高精度的恒流源。

电流镜电路只能提供固定的电流,不能实现调节电流的功能。

op amp加npn三极管组成的恒流源电路的优点:

可以实现高精度的恒流源,通过运算放大器和反馈电路的控制,可以精确调节输出电流。

可以通过电路设计实现输出电流的变化,实现不同电流需求的控制。

op amp加npn三极管组成的恒流源电路的缺点:

电路复杂,需要运算放大器和反馈电路,因此成本较高。

反馈电路可能会引入额外的噪声和失真,因此在高精度要求的应用中需要谨慎设计。

大家可以在设计中针对自己的需求来选取合适的电路。

审核编辑:汤梓红

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