恒流源
關注創建者：匿名 創建時間：2021-09-29
恒流源的實例教程
基本的恒流源電路主要是由輸入級和輸出級構成，輸入級提供參考電流，輸出級輸出需要的恒定電流。恒流源電路就是要能夠提供一個穩定的電流以保證其它電路穩定工作的基礎。即要求恒流源電路輸出恒定電流，因此作為輸出級的器件應該是具有飽和輸出電流的伏安特性。
這可以采用工作于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，既為差動放大電路設置了合適的靜態工作電流，又大大增強了共模負反饋作用，使電路具有了更強的抑制共模信號的能力，且不需要很高的電源電壓，所以，恒流源和差動放大電路簡直是一對絕配！
恒流源既可以為放大電路提供合適的靜態電流，也可以作為有源負載取代高阻值的電阻，從而增大放大電路的電壓放大倍數。這種用法在集成運放電路中有非常廣泛的應用。本節將介紹常見的恒流源電路以及作為有源負載的應用。
展開 工作原理：固定式集成穩壓器工作在懸浮狀態，在輸出端2和公共端3之間接入一電位器RW，從而形成一固定恒流源。調節RW，可以改變電流的大小，其輸出電流為：IL=（ Uout/RW） +Iq式中Iq 為MC7805的靜態電流，小于10m A。當RW較小即輸出電流較大時，可以忽略Iq。當負載電阻RL 變化時，MC7 8 05用改變自身壓差來維持通過負載的電流不變。
RW 的確定：RW 的值可由RW=Uout/IL 確定。因Uout=5 V，IL=0.5～2A，因此確定的取值范圍為2.5～10Ω。輸出電壓和負載變化范圍的確定：根據設計要求，本例的輸出電壓U0=10V。由于恒流源的輸出電流可調范圍為0.5～2A，因此相應的負載變化范圍為5～20Ω。以上幾種恒流源結構簡單，可靠性高，調整方便，在科研中已得到了應用。其中線性恒流源適用于蓄電池的恒流放電，開關恒流源適用于蓄電池的恒流充電，集成穩壓器構成的恒流源適用于電阻測量等。
壓控恒流源電路設計
壓控恒流源電路設計 壓控恒流源是系統的重要組成部分，它的功能是用電壓來控制電流的變化，由于系統對輸出電流大小和精度的要求比較高，所以選好壓控恒流源電路顯得特別重要。采用如下電路：電路原理圖如圖2.4.3所示。該恒流源電路由運算放大器、大功率場效應管Q1、采樣電阻R2、負載電阻RL等組成1、硬件設計。
展開 基本的恒流源電路主要是由輸入級和輸出級構成，輸入級提供參考電流，輸出級輸出需要的恒定電流。恒流源電路就是要能夠提供一個穩定的電流以保證其它電路穩定工作的基礎。即要求恒流源電路輸出恒定電流，因此作為輸出級的器件應該是具有飽和輸出電流的伏安特性。
這可以采用工作于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，既為差動放大電路設置了合適的靜態工作電流，又大大增強了共模負反饋作用，使電路具有了更強的抑制共模信號的能力，且不需要很高的電源電壓，所以，恒流源和差動放大電路簡直是一對絕配！
恒流源既可以為放大電路提供合適的靜態電流，也可以作為有源負載取代高阻值的電阻，從而增大放大電路的電壓放大倍數。這種用法在集成運放電路中有非常廣泛的應用。本節將介紹常見的恒流源電路以及作為有源負載的應用。
展開 對稱恒流激勵技術是一種真正能抑制共模干擾信號的對稱輸入技術, 適用于單臂電橋。橋路的恒流激勵不受導線電阻的影響，長導線測試時不會影響測量靈敏度，如圖3所示。
圖3 歸一化測量靈敏度與導線電阻Rext的關系
另外，與單端恒流源激勵方式或傳統的恒壓源激勵方式相比，對稱恒流激勵技術使測量噪聲大幅度減小。為了測試靜電耦合模型，用一段3米雙絞線電纜連接遠處一個1KΩ的應變計上。擴展導線從導管中穿過，緊貼一根未屏蔽的二芯導線，二線導線中通入測試信號，用以表現耦合量級和噪音頻率的關系。如圖4所示，單端惠斯通電橋或單端恒流的噪聲耦合每倍頻程增加6dB。對于耦合電容約為16.4pF/m的測量結果是一致的。在所有測試頻率上，對稱恒流激勵方式將有效耦合噪聲削減了約40dB。
圖4 非屏蔽二芯電纜的噪聲耦合測試
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對稱恒流源激勵技術提供一種使用2/4線連接、單應變計方式下精確測量動靜態應變的方法。與單端恒流源或使用單臂惠斯通橋的結構相比，對稱恒流激勵使得應變計在任何導線電阻下都能得到精確的激勵，由于高阻抗測量輸入的只是應變信號，雙絞線對稱布局接法消除了應變計靈敏度下降和零點漂移誤差，而不用擔心導線的匹配特性。
展開 恒流電路有很多場合不僅需要場合輸出阻抗為零的恒流源，也需要輸入阻抗為無限大的恒流源，以下是幾種單極性恒流電路：
類型1：
特征：使用運放，高精度
輸出電流：Iout=Vref/Rs
類型2：
特征：使用并聯穩壓器，簡單且高精度
輸出電流：Iout=Vref/Rs
檢測電壓：根據Vref不同（1.25V或2.5V）
類型3：
特征：使用晶體管，簡單，低精度
輸出電流：Iout=Vbe/Rs
檢測電壓：約0.6V
類型4：
特征：減少類型3的Vbe的溫度變化，低、中等精度，低電壓檢測
輸出電流：Iout=Vref/Rs
檢測電壓：約0.1V～0.6V
類型5：
特征：使用JEFT，超低噪聲
輸出電流：由JEFT決定
檢測電壓：與JEFT有關
其中類型1為基本電路，工作時，輸入電壓Vref與輸出電流成比例的檢測電壓Vs(Vs=Rs×Iout)相等，如圖5所示。
注：Is=IB+Iout=Iout(1+1/hFE)其中1/hFE為誤差若輸出級使用晶體管則電流檢測時會產生基極電流分量這一誤差，當這種情況不允許時，可采用圖6所示那樣采用FET管。
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恒流源的最新內容
LED交流電源直接驅動器（即AC/DC恒流驅動器）的核心工作原理是將?交流市電轉換為適合LED工作的穩定直流恒流源?，主要涉及將交流電（AC）或直流電（DC）轉換為穩定的直流電（DC），并控制電流和電壓以驅動LED。以確保LED安全、高效、長壽命運行。
主要工作原理：
整流濾波：輸入的交流市電（如220V/50Hz）首先通過?整流橋?轉換為脈動直流電。
直流驅動器：直流驅動器直接將低壓直流電轉換為恒流源，確保LED在安全電流下工作。
混聯LED布局：在需要高亮度或大功率場景中，采用串并聯混合布局平衡電壓和電流分布，通過維持電流補償模塊確保可控硅導通穩定性。
工采網代理的LED驅動芯片 - WD15-S30A是一款支持四檔調光的交流直驅LED驅動芯片，通過整流后的交流電壓可驅動多組串聯LED。
CCLD/Deltatron?或者IPE加速度計
CCLD（恒流源線驅動）加速度計或IEPE（集成電子Piezo Electric）加速度計是帶有集成前置放大器的壓電式加速度計，可在電源線上以電壓調制的形式提供輸出信號。
HBK的IEPE加速度計具有高輸出靈敏度、高信噪比和寬帶寬，因此適用于通用和高頻振動測量。
針對以上問題，在高溫環境下的應變計測量，最佳方式是采用對稱恒流源激勵技術。
對稱恒流源激勵技術
對稱恒流源激勵技術是采用一對完全匹配的電流源作為應變片的激勵源，并使用一個差分放大器來測量應變計兩端的電壓值差，如圖1所示。從圖1中可以看出，它使用兩個匹配的電流源形成“推-拉”的結構，一個往應變計“灌入”電流，另一個從應變計“拉出”電流。
Mind X10具有8個采集通道，內置多種信號調理：IEPE/電壓/電荷/應變（支持對稱恒流源激勵）/CVLD（支持恒壓源激勵）。恒壓源激勵可編程輸入0V，10V或15V，適用于電磁干擾嚴重的環境應用。
Mind X10應變調理模塊具有對稱恒流源激勵技術，對稱恒流激勵技術是一種真正能抑制共模干擾信號的對稱輸入技術, 適用于單臂橋路。
對稱恒流源激勵技術
對稱恒流源激勵技術是采用一對完全匹配的電流源作為應變片的激勵源，并使用一個差分放大器來測量應變計兩端的電壓值差，如圖1所示。從圖1中可以看出，它使用兩個匹配的電流源形成“推-拉”的結構，一個往應變計“灌入”電流，另一個從應變計“拉出”電流。這兩個匹配的電流源通過雙絞屏蔽電纜連接到輸入端并流過Rgage應變計。
EDA365電子論壇
集成運放電路的組成
偏置電路：為各級放大電路設置合適的靜態工作點，多采用恒流源電路。
輸入級：常為差分放大電路，要求Ri大Ad大Ac小, 輸入端耐壓高，它有同相和反相兩個輸入端。
用途
產線終端測試
潛在可能會損壞傳聲器的危險試驗
低成本全音頻范圍內的聲學測量
特點
出色的頻率響應
恒流源線驅動（CCLD*）
傳感器電子數據表(TEDS)
SMB接頭
集成一體式傳聲級頭&前置放大器組合
?英寸，全長僅34mm
鍍金保護網
Mind X10具有8個采集通道，內置多種信號調理：IEPE/電壓/電荷/應變（支持對稱恒流源激勵）/CVLD（支持恒壓源激勵）。恒壓源激勵可編程輸入0V，10V或15V，適用于電磁干擾嚴重的環境應用。
Mind X10應變調理模塊具有對稱恒流源激勵技術，對稱恒流激勵技術是一種真正能抑制共模干擾信號的對稱輸入技術, 適用于單臂橋路。
設計電路時，有的地方需要我們控制穩定的輸出電流，這時我們可以選擇設計一款恒流源電路，下面先介紹一下N型三極管恒流源。
N型三極管恒流源
假設我們要控制Ic電流為1mA，β=100如下圖一所示，怎么確定R38和R39的值呢？
