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用三極管搭恒流源的幾種形式

配合穩(wěn)壓管搭恒流源

用穩(wěn)壓管穩(wěn)定三極管基電壓,此電壓經(jīng)過(guò)發(fā)射結(jié)鉗位之后降低0.7V,此時(shí)發(fā)射極電壓也是穩(wěn)定的,發(fā)射極電壓除以發(fā)射極電阻就得到恒定電流。如圖,在紅點(diǎn)處接負(fù)載,負(fù)載電流恒定為5mA。

通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)射極電阻阻值或者換用不同穩(wěn)壓值的穩(wěn)壓管可以實(shí)現(xiàn)負(fù)載電流大小的調(diào)節(jié)。

電流計(jì)算公式:

配合二極管恒流源

用兩個(gè)二極管鉗位,穩(wěn)定基極電壓1.4V。其余的分析和穩(wěn)壓管一樣。

不管是配合穩(wěn)壓管還是二極管搭恒流源,它們的原理都一樣,我們要挖掘出精髓出來(lái),往后遇到這種原理圖才能做到舉一反三,這里恒流設(shè)計(jì)的精髓就是穩(wěn)定三極管的基極電壓!因?yàn)榉(wěn)定基極電壓之后通過(guò)射極鉗位,再通過(guò)射極電阻將穩(wěn)定的電壓轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的電流,這樣就實(shí)現(xiàn)了恒流!

它們通用的電流計(jì)算公式如下:

掌握了穩(wěn)定基極電壓這個(gè)原理,就可以拓展出很多恒流設(shè)計(jì)電路了,比如用TL431或者用DA來(lái)做個(gè)參考電壓,或者用3個(gè)二極管鉗位都可以了!

總結(jié)出精髓后自己就可以從模仿轉(zhuǎn)向自行設(shè)計(jì)了,這種感覺是不是很酷!

兩個(gè)三極管搭恒流源

再來(lái)一個(gè)不一樣的,由兩個(gè)NMOS構(gòu)成的恒流源。

說(shuō)一下我對(duì)這個(gè)電路的理解:這個(gè)其實(shí)本質(zhì)是個(gè)過(guò)流保護(hù)電路。

動(dòng)態(tài)過(guò)程

基極電流通過(guò),右管打開,將電流放大之后,當(dāng)負(fù)載電流大于0.7mA,在發(fā)射極電阻上形成0.7V電壓達(dá)到左管導(dǎo)通閾值,左管開啟。

左管開啟,右管基極被拉到地,導(dǎo)致右管關(guān)閉。

右管關(guān)閉,沒了電流左管基極被拉到地,又導(dǎo)致左管關(guān)閉,

左管關(guān)閉又導(dǎo)致右管打開。

往復(fù)循環(huán),動(dòng)態(tài)穩(wěn)定時(shí)候就是左管基極電壓達(dá)到開通閾值0.7V,這是個(gè)平衡點(diǎn)。

這個(gè)過(guò)程還是有點(diǎn)復(fù)雜的,所以看不懂也沒關(guān)系,可以這么來(lái)理解:兩個(gè)三極管在導(dǎo)通關(guān)斷的動(dòng)態(tài)平衡下,右側(cè)管子基極等效成穩(wěn)定在1.4V,射極穩(wěn)定0.7V,這樣也可以和上面總結(jié)出來(lái)的精髓也有異曲同工之妙了。

電流計(jì)算公式可以這么直接算:

前面說(shuō)了我認(rèn)為這是一個(gè)過(guò)流保護(hù)電路,基極電流要足夠大,經(jīng)過(guò)右管放大之后能在發(fā)射極電阻上形成0.7V壓降,這個(gè)過(guò)程才能成立。然后三極管就等效為一個(gè)動(dòng)態(tài)電阻,使得負(fù)載恒流!如果Ib很小,經(jīng)過(guò)右管放大之后形成不了0.7V壓降,那么這個(gè)過(guò)程不成立。

以上都是自己對(duì)這幾個(gè)電路的看法和總結(jié)。由于水平有限,可能有的地方理解有誤,如有發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤,還請(qǐng)各位不吝指正!感謝!

總結(jié)

1.三極管搭恒流源精髓在于穩(wěn)定基極電壓。

2.穩(wěn)定了基極電壓之后發(fā)射結(jié)鉗位,發(fā)射極電壓也穩(wěn)定。

3.通過(guò)發(fā)射極電阻將穩(wěn)定電壓轉(zhuǎn)化為恒定電流。

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