4種常見恒流源電路分析及應用
發布時間:2020-08-27 責任編輯:lina
【導讀】基(ji)本(ben)的(de)恒(heng)流(liu)源(yuan)電(dian)路(lu)主(zhu)要(yao)是(shi)由(you)輸(shu)入(ru)級(ji)和(he)輸(shu)出(chu)級(ji)構(gou)成(cheng),輸(shu)入(ru)級(ji)提(ti)供(gong)參(can)考(kao)電(dian)流(liu),輸(shu)出(chu)級(ji)輸(shu)出(chu)需(xu)要(yao)的(de)恒(heng)定(ding)電(dian)流(liu)。恒(heng)流(liu)源(yuan)電(dian)路(lu)就(jiu)是(shi)要(yao)能(neng)夠(gou)提(ti)供(gong)一(yi)個(ge)穩(wen)定(ding)的(de)電(dian)流(liu)以(yi)保(bao)證(zheng)其(qi)它(ta)電(dian)路(lu)穩(wen)定(ding)工(gong)作(zuo)的(de)基(ji)礎(chu)。即(ji)要(yao)求(qiu)恒(heng)流(liu)源(yuan)電(dian)路(lu)輸(shu)出(chu)恒(heng)定(ding)電(dian)流(liu),因(yin)此(ci)作(zuo)為(wei)輸(shu)出(chu)級(ji)的(de)器(qi)件(jian)應(ying)該(gai)是(shi)具(ju)有(you)飽(bao)和(he)輸(shu)出(chu)電(dian)流(liu)的(de)伏(fu)安(an)特(te)性(xing)。
基(ji)本(ben)的(de)恒(heng)流(liu)源(yuan)電(dian)路(lu)主(zhu)要(yao)是(shi)由(you)輸(shu)入(ru)級(ji)和(he)輸(shu)出(chu)級(ji)構(gou)成(cheng),輸(shu)入(ru)級(ji)提(ti)供(gong)參(can)考(kao)電(dian)流(liu),輸(shu)出(chu)級(ji)輸(shu)出(chu)需(xu)要(yao)的(de)恒(heng)定(ding)電(dian)流(liu)。恒(heng)流(liu)源(yuan)電(dian)路(lu)就(jiu)是(shi)要(yao)能(neng)夠(gou)提(ti)供(gong)一(yi)個(ge)穩(wen)定(ding)的(de)電(dian)流(liu)以(yi)保(bao)證(zheng)其(qi)它(ta)電(dian)路(lu)穩(wen)定(ding)工(gong)作(zuo)的(de)基(ji)礎(chu)。即(ji)要(yao)求(qiu)恒(heng)流(liu)源(yuan)電(dian)路(lu)輸(shu)出(chu)恒(heng)定(ding)電(dian)流(liu),因(yin)此(ci)作(zuo)為(wei)輸(shu)出(chu)級(ji)的(de)器(qi)件(jian)應(ying)該(gai)是(shi)具(ju)有(you)飽(bao)和(he)輸(shu)出(chu)電(dian)流(liu)的(de)伏(fu)安(an)特(te)性(xing)。
這可以采用工作於輸出電流飽和狀態的雙極結型晶體管或者金氧半場效晶體管來實現。為了保證輸出晶體管的電流穩定,就必須要滿足兩個條件:
●其輸入電壓要穩定——輸入級需要是恒壓源;
●輸出晶體管的輸出電阻盡量大——輸出級需要是恒流源。
四種恒流源電路分析:
在改進型差動放大器中,用恒流源取代射極電阻RE,jiweichadongfangdadianlushezhileheshidejingtaigongzuodianliu,youdadazengqianglegongmofufankuizuoyong,shidianlujuyoulegengqiangdeyizhigongmoxinhaodenengli,qiebuxuyaohengaodedianyuandianya,suoyi,hengliuyuanhechadongfangdadianlujianzhishiyiduijuepei!
恒heng流liu源yuan既ji可ke以yi為wei放fang大da電dian路lu提ti供gong合he適shi的de靜jing態tai電dian流liu,也ye可ke以yi作zuo為wei有you源yuan負fu載zai取qu代dai高gao阻zu值zhi的de電dian阻zu,從cong而er增zeng大da放fang大da電dian路lu的de電dian壓ya放fang大da倍bei數shu。這zhe種zhong用yong法fa在zai集ji成cheng運yun放fang電dian路lu中zhong有you非fei常chang廣guang泛fan的de應ying用yong。本ben節jie將jiang介jie紹shao常chang見jian的de恒heng流liu源yuan電dian路lu以yi及ji作zuo為wei有you源yuan負fu載zai的de應ying用yong。
01. 鏡像恒流源電路
如圖1所示為鏡像恒流源電路,它由兩隻特性完全相同的管子VT0和VT1構成,由於VT0管的c、b極連接,因此UCE0=UBE0,即VT0處於放大狀態,集電極電流IC0=β0*IB0。另外,管子VT0和VT1的b-e分別連接,所以它們的基極電流IB0=IB1=IB。設電流放大係數β0=β1=β,則兩管集電極電流IC0=IC1=IC=β*IB。可見,由於電路的這種特殊接法,使兩管集電極IC1和IC0呈鏡像關係,故稱此電路為鏡像恒流源(IR為基準電流,IC1為輸出電流)。

鏡像恒流源電路簡單,應用廣泛。但是在電源電壓一定時,若要求IC1較大,則IR勢必增大,電阻R的功耗就增大,這是集成電路中應當避免的;若要求IC1較小,則IR勢必也小,電阻R的數值就很大,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。
02. 比例恒流源電路
如圖2所示為比例恒流源電路,它由兩隻特性完全相同的管子VT0和VT1構成,兩管的發射極分別串入電阻Re0和Re1。比例恒流電路源改變了IC1≈IR的關係,使IC1與IR呈比例關係,從而克服了鏡像恒流源電路的缺點。與典型的靜態工作點穩定電路一樣,Re0和Re1是電流負反饋電阻,因此與鏡像恒流源電路相比,比例恒流源的輸出電流IC1具有更高的穩定性。

03. 微變恒流源電路
若Re0很小甚至於為零,則Re1隻采用較小的電阻就能獲得較小的輸出電流,這種電路稱為微變恒流源,如圖3所示。集成運放輸入級靜態電流很小,往往隻有幾十微安,甚至更小,因此微變電流源主要應用於集成運放輸入級的有源負載。

04. 多路恒流源電路
集ji成cheng運yun放fang是shi一yi個ge多duo級ji放fang大da電dian路lu,因yin而er需xu要yao多duo路lu恒heng流liu源yuan電dian路lu分fen別bie給gei各ge級ji提ti供gong合he適shi的de靜jing態tai電dian流liu。可ke以yi利li用yong一yi個ge基ji準zhun電dian流liu去qu獲huo得de多duo個ge不bu同tong的de輸shu出chu電dian流liu,以yi適shi應ying各ge級ji的de需xu要yao。圖tu4所示電路是在比例恒流源基礎上得到的多路恒流源電路,IR為基準電流,IC1、IC2和IC3為三路輸出電流。由於各管的b-e間電壓UBE數值大致相等,因此可得近似關係:
IE0Re0≈IE1Re1≈IE2Re2≈IE3Re3
當IE0確定後,各級隻要選擇合適的電阻,就可以得到所需的電流。

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