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恒流源电路的特点与应用
来源:本站整理  作者:佚名  2015-05-08 15:51:43

    恒流源是一种广泛使用的单元电路,如在LED液晶彩电中,其背光驱动电路就是一种恒流源电路。顾名思义,恒流源是指输出电流保持不变的电流源,下面分别对其特点和应用进行介绍。

    一、恒流源的基本电路
    在允许的负载情况下,恒流源的输出电流不随负载的变化而变化,其电路符号如图1所示。理想的恒流源具有以下特点:(1)不因负载(输出电压)变化而改变;(2)不因环境温度变化而改变;(3)内阻为无限大,使其电流全部输出到外面。恒流源分为流出((Current Source)和流入(Current Sink)两种形式。

    1.简易恒流源
    最简单的恒流源,就是由一只恒流二极管组成。实际上,恒流二极管的应用是比较少的,除了因为恒流二极管的恒流特性并不是非常好之外,电流规格比较少,价格比较贵也是重要原因。实际用的简易恒流源如图2所示,选用两只同型号三极管,利用三极管相对稳定的b-e结电压作为基准电压,则电流值为:I=Vbe/R1。

    这种恒流源的优点是简单易行,而且电流的数值可以自由控制,也没有使用特殊的元件,有利于降低产品的成本;缺点是不同型号的三极管,其b-e结电压不是一个固定值,即使是相同型号,也有一定的个体差异。同时,在不同的工作电流下,这个电压也会有一定的波动。因此,这种恒流源不适合用在有精密要求的恒流电路中。
    2.运放恒流源
    为了能够精确输出电流,通常使用一个运放作为反馈,同时外接场效应管,以避免三极管的b、e极的电流误差,这类恒流源称为运放恒流源,典型电路如图3所示,电流值为:I=Vin/R1。该电路可以认为是恒流源的标准电路,除了精度高和可调性好外,使用的元件也都是很普遍的,易于搭建和调试。如果电流不需要特别精确,所用场效应管也可以用三极管代替。

    3.高精度恒流源
    一款高精度恒流源电路如图4所示,在恒流电路与负载之间增设接地回路,这样在负载变化时电流能快速恢复稳定。A1和VT1构成电压/电流转换电路,可将地电平信号转换为后级恒流电路所需要的+15V电平,A2、VT2、 VT3等构成标准的恒流电路,R1 =R2,则I1 =I2。VT5的基极由稳压二极管VS 1提供+5V的稳定电压,则VT5的发射极电压不受负载变化的影响,保持为+5.7V。另外,由于共基极电路的发射极输入阻抗低,因此A2与VT2构成的恒流源不受负载变化的影响,处于理想的工作状态。

    将图9所示的恒流源与开关电路组合,便可得到一个高精度脉冲发生电路,如图5所示。多个这种电路可构成高精度D/A转换器。VD2和VD3构成电平移动电路,VD1和VD4是肖特基二极管,构成开关电路。

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