恒流源的三极管应用分析
0 2023-01-19

恒流源的输出电流为恒定。在一些输入方面如果应用该电路则能够有效保护输入器件。比如RS422通讯中采用该电路将有效保护该通讯。在一定电压方位内可以起到过压保护作用。以下引用一段恒流源分析。



恒流源是输出电流保持不变的电流源,而理想的恒流源为:

a)不因负载(输出电压)变化而改变。

b)不因环境温度变化而改变。

c)内阻为无限大。

恒流源之电路符号:


理想的恒流源 实际的流源

理想的恒流源,其内阻为无限大,使其电流可以全部流出外面。实际的恒流源皆有内阻R。

三极管的恒流特性:

从三极管特性曲线可见,工作区内的IC受IB影响,而VCE对IC的影响很微。

因此,只要IB值固定,IC亦都可以固定。

输出电流IO即是流经负载的IC。

电流镜电路Current Mirror:

电流镜是一个输入电流IS与输出电流IO相等的电路:

Q1和Q2的特性相同,即VBE1 = VBE2,β1 = β2。

优点:

三极管之β受温度的影响,但利用电流镜像恒流源,不受β影响,主要依靠外接电阻R经

Q2去决定输出电流IO(IC2 = IO)。


三极管射极偏压设计

范例1:

从左边看起:基极偏压

所以

VE=VB - 0.6=1.0V

又因为射极电阻是1K,流经射极电阻的电流是

所以流经负载的电流就就是稳定的1mA

范例2.

这是个利用稳压二极管提供基极偏压5.6V

VE=VB - 0.6=0.5V

流经负载的电流

范例3.

这个例子有一点不同:利用PNP三极管供应电流给负载电路.首先,利用二极管0.6 V的压降,提供8.2 V基极偏压(10 – 3 x 0.6 = 8.2). 4.7 K电阻只是用来形成通路,而且不希望(也不会)有很多电流流经这个电阻。

VE=VB + 0.6=8.8V

PNP晶体的560欧姆电阻两端电位差是1.2V, 所以电流是2mA


晶体恒流源应用注意事项

如果只用一个三极管不能满足需求,可以用两个三极管架成:

或是

也可以是

请您注意:恒流源是一个二端子的零件.市面上也有“稳流二极管” (current regulating diode, CRD)供小电流应用.大电流应用时,可以用IC稳压器串联电阻,或是使用MOSFET的方法。


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