壓控恒流源電路設(shè)計(jì)

1、精選文檔3、電流源模塊的選擇方案 方案一：由晶體管構(gòu)成鏡像恒流源 一缺點(diǎn)在于，集電極最大輸出電流約為幾百毫安，而題目要求輸出電流為 2002000mA，因此由晶體管構(gòu)成的恒流源不適合接受。 方案二：由運(yùn)算放大器構(gòu)成恒流電路 運(yùn)算放大器構(gòu)成的恒流電路擺脫了晶體管恒流電路受限于工藝參數(shù)的缺點(diǎn)。但是只由運(yùn)放構(gòu)成的恒流電路，輸出電流同樣只能達(dá)到幾十毫安，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足設(shè)計(jì)要求，因此必需加上擴(kuò)流電路。接受運(yùn)算放大器加上擴(kuò)流管構(gòu)成恒流電路，既能利用運(yùn)算放大器精確的特性，輸出又能達(dá)到要求。該電路的缺點(diǎn)之一在于電流的測量精度受到兩個(gè)晶體管的匹配程度影響，其中涉及到比較簡單的工藝參數(shù)。方案三：由運(yùn)算放大器加上擴(kuò)流

2、管構(gòu)成恒流電路 接受高精度運(yùn)算放大器 OP07，更能增加其精確的性能；接受達(dá)林頓管 TP127 進(jìn)行擴(kuò)流，具有很大的擴(kuò)流力量，兩者結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)比較精確的恒流電路。 鑒于上面分析，本設(shè)計(jì)接受方案三。（3）恒流源電路的設(shè)計(jì) 恒流源電路如圖 8.15 所示。其中，運(yùn)算放大器 U3 是一個(gè)反相加法器，一路輸入為把握信號(hào) V1，另一路輸入為運(yùn)放 U1 的輸出反饋，R8 是 U3 的反饋電阻。用達(dá)林頓管 TIP122 和 TIP127 組成推挽式電路，兩管輪番導(dǎo)通。U2 是電壓跟隨器，輸入阻抗高，基本沒有分流，因此流經(jīng) R2 的電流全部流入負(fù)載 RL。U1 是反相放大器，取 R14R11 時(shí)，放大倍數(shù)為

3、-1，即構(gòu)成反相器。 針對(duì)運(yùn)算放大器輸出電流小的不足，該電路加了擴(kuò)流電路。采圖 8.15 恒流源部分電路若 U3 的輸入電壓為 Vin，依據(jù)疊加原理，有由 U2 的電壓跟隨特性和 U1 的反相特性，有 代入得到即流經(jīng) R7 的電流完全由輸入把握電壓 Vin 打算 由于 U2 的輸入端不取電流，流經(jīng)負(fù)載 RL 的電流完全由輸入把握電壓 Vin 打算，實(shí)現(xiàn)了壓控直流電流源的功能。 由于 R7 中流過的電流就是恒流源的輸出電流，依據(jù)題目要求，輸出的直流電流需要達(dá)到 2A，這里接受康錳銅電阻絲作為電阻 R7。2壓控恒流源電路設(shè)計(jì) 壓控恒流源是系統(tǒng)的重要組成部分，它的功能是用電壓來把握電流的變化，由于系

4、統(tǒng)對(duì)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殊重要。 接受如下電路： 電路原理圖如圖 8.5 所示。該恒流源電路由運(yùn)算放大器、大功率場效應(yīng)管 Q1、采樣電阻 R2、負(fù)載電阻 RL 等組成。圖 8.5 壓控恒流源原理圖 電路中調(diào)整管接受大功率場效應(yīng)管 IRF640。接受場效應(yīng)管，更易于實(shí)現(xiàn)電壓線性把握電流，既能滿足輸出電流最大達(dá)到 2A 的要求，也能較好地實(shí)現(xiàn)電壓近似線性地把握電流。由于當(dāng)場效應(yīng)管工作于飽和區(qū)時(shí)，漏電流 Id 近似為電壓Ugs 把握的電流。即當(dāng) Ud 為常數(shù)時(shí)，滿足：Id=f（Ugs），只要 Ugs 不變，Id 就不變。在此電路中，R2 為取樣電阻，接受康銅絲繞制（阻值隨溫度的變化較小），阻值為 0.35 歐。運(yùn)放接受OP-07 作為電壓跟隨器，UI=Up=Un，場效應(yīng)管 Id=Is(柵極電流相對(duì)很小，可忽視不計(jì))所以 Io=Is= Un/R2= UI/R2。正由于 Io=UI/R2，電路輸入電壓 UI 把握電流 Io，即 Io 不隨 RL 的變化