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基于运放的恒流设计原理分析(二)

admin

11月 28, 2021

基于下图分析恒流,R1 = R2

理想状态下的分析:

(1)、V1 = 2V, Vin’ = V1 = 2V

(2)、Vo’ 与Vin’之间是一个PN结,一般0.5~07V,这里取0.6V

    Vo’  = Vin’ + 0.6 = 2.6V

(3)、Q1导通,该支路(VCC->R1->Q1->R2->GND)电流 I = Vin’ / R2 (理想状态电流不会流入运放中),

  Vin” = VCC – (I * R1) = VCC – (Vin’ / R2 *R1)

  由于 R1 = R2 ,所以 Vin” = VCC- Vin’ = 5 – 2 = 3V

(4)、VCC在电阻R3上产生的电流,理想状态,电流不会流入到运放中,全部从Q2流过,再到负载电阻R4,该支路是串联,

  所以Iout = (VCC – Vin”) / R3  = (5-3)/10K =  200uA。

下面看仿真结果:

图1中,电阻R4调到0%,相当于短路,直接接地,电流191uA

图2到图3中,调节负载电阻R4,输出电流Iout基本上保持不变190uA,R4继续增大,电流开始减小,继续看下图

 图4、5中,R4继续增大,这个阶段的电流又保持不变189uA,只是比上个阶段电流小了。

 

图6中,R4增大到100%,电流148 uA。

总结:

(1)、理想状态下,可以迅速的分析出电流 Iout = (VCC – V1) / R3 。

(2)、在仿真过程中,无论R4怎么调节,Vin’ 、Vo’、Vin” 、Vo”始终保持不变。

(3)、理论值和实际值电流误差大。

(4)、在某个恒流前的提下,负载调节范围小。在一个很小的范围内,R4<R3范围内,才能保持恒流。

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