运放中恒流源电路分析方法
三极管运放恒流源电路

三极管运放恒流源电路
三极管运放恒流源电路是一种电路设计,用于产生固定的电流输出。
这种电路通常由一个三极管、一个电阻和一个负反馈回路组成。
三极管运放恒流源电路的基本原理是利用三极管的特性来实现一个恒流源。
三极管的输入端与一个电压源相连接,输出端与负载电阻相连。
通过调整电压源的输入电压,可以控制三极管的工作状态,从而使得输出电流保持恒定。
当输入电压变化时,三极管的工作状态也会相应改变,使输出电流保持不变。
这就是恒流源的工作原理。
在三极管运放恒流源电路中,负反馈回路起到控制输出电流的作用。
当输出电流发生变化时,负反馈回路将产生反馈信号,通过调整输入电压,使三极管的工作状态调整,使输出电流恢复到设定的恒定值。
三极管运放恒流源电路具有一定的优点,如稳定性好、输出电流恒定等。
它常用于需要恒定电流的电路设计中,如温度补偿电路、电流源电路等。
需要注意的是,在实际应用中,三极管的工作状态会受到温度、电压等因素的影响,可能会引起输出电流的波动。
因此,在设计时需要考虑这些因素,采取适当的措施来保证电路的稳定性。
详解运放七大应用电路设计

详解运放七大应用电路设计运放的基本分析方法:虚断,虚短。
对于不熟悉的运放应用电路,就使用该基本分析方法。
运放是用途广泛的器件,接入适当的反馈(网络),可用作精密的交流和直流放大器、有源(滤波器)、(振荡器)及电压(比较器)。
1、运放在有源滤波中的应用上图是典型的有源滤波电路(赛伦-凯电路,是巴特沃兹电路的一种)。
有源滤波的好处是可以让大于截止频率的(信号)更快速的衰减,而且滤波特性对(电容)、电阻的要求不高。
该电路的设计要点是:在满足合适的截止频率的条件下,尽可能将R233和R230的阻值选一致,C50和C201的容量大小选取一致(两级RC电路的电阻、电容值相等时,叫赛伦凯电路),这样就可以在满足滤波性能的情况下,将器件的种类归一化。
其中电阻R280是防止输入悬空,会导致运放输出异常。
滤波最常用的3种二阶有源低通滤波电路为巴特沃兹,单调下降,曲线平坦最平滑;巴特沃兹低通滤波中用的最多的是赛伦凯乐电路,即(仿真)的该电路。
一个滤波器,要知道其截至频率是多少,或者能写出传递函数和频率响应也可以。
如果该滤波器还有放大功能,要知道该滤波器的增益是多少。
当两级RC电路的电阻、电容值相等时,叫赛伦凯电路,在二阶有源电路中引入一个负反馈,目的是使输出电压在高频率段迅速下降。
二阶有源低通滤波电路的通带放大倍数为1+(Rf)/R1 ,与一阶低通滤波电路相同;截止频率为注明,m的单位为欧姆,N 的单位为u 所以计算得出截止频率为切比雪夫,迅速衰减,但通带中有纹波;贝塞尔(椭圆),相移与频率成正比,群延时基本是恒定。
2、运放在电压比较器中的应用上图是典型信号转换电路,将输入的交流信号,通过比较器LM393,将其转化为同频率的方波信号(存在反相,让软件处理一下就可以),该电路在交流信号测频中广泛使用。
该电路实际上是过零比较器和深度放大电路的结合。
将输出进行(1+R292/R273)倍的放大,放大倍数越高,方波的上升边缘越陡峭。
4~20ma恒流电路

4~20ma恒流输出电路分析1,电路概括一些传感器仪表电路,变送器电路中经常用到4~20ma可调恒流输出,本文将为您提供一个廉价简洁的方案,其中包括电路使用说明,电路灵活变通方法,电路计算分析等详细介绍。
2,电路说明电路分为三部分:A,输入部分:输入部分由0~2ma信号源经过R5形成一个“0~1V”的可变电压然后送入前级放大电路U1A,这个输入跟后级电路成线性关系,当输入变化时输出可实现“4~20ma”输出的变化。
输入电路形式可根据实际应用调整变化,只要能产生线性变化的直流电压即可送入前级放大电路,得出的结果是一样的,B,前级放大电路:LM358有两个运算放大器通道,我们用一个作为前级放大电路,前级放大电路由“R7,R9”组成的负反馈比例放大电路,其主要的作用是将“0~1V”的电压放大到“0~11V”,至于为什么要放大到这个电压我们后面再介绍,此处先埋下来。
C,恒流电路恒流电路是由LM358组成的另一个负反馈放大器,其主要作用是在“特定的阻抗”上面产生“特定的电压”,当阻抗和电压固定,那么电流即为恒定。
在固定电阻上面产生固定的电压这也是恒流源设计的核心,掌握了这一点就可以灵活设计各种恒流电路。
通常运算放大器的输出能力很小,所以电路中的三极管Q1起到扩流的作用。
3,电路计算分析A,图中输入为“0~2ma”,根据运算放大器虚断的分析R1上面不过电流,所以“0~2ma”电流全部经过R5到地,设置输入的“0~2ma”为电流i。
得出“0<=V1<=1V”,公式参考如下:V=Iin5*1RB,根据运算放大器虚短可得V2=V1,即“0V<=V2<=1V”,公式如下:V=2V1C , 根据运算放大器虚断,V2处无电流流入运放,即R7和R9的电流值相同,得出V3的电压为“0V<=V3<=11V ”,公式如下:92*)97(392)97(31R V R R V R V R R V i +=Þ=+=将B 公式带入上式,求出V3与V1的关系: 1*1191*)97(3V R V R R V =+=将A 式带入上式,求出V3与Iin 的关系:5**111*113R Iin V V ==D , 根据运算放大器虚断,所以V4无电流流入运算放大器,我们设置V7为已知变量,则可以求出V4的电压,公式如下:34*)42()37(4V R R R V V V ++-=E , 根据运算放大器虚断,所以V5无电流流入运算放大器,我们设置V8为已知变量,则可以求出V5的电压,公式如下:12*)1211(85R R R V V +=F , 根据运算放大器虚短,所以有V4=V5,我们将“D ,E ”的公式带进去,然后解一下方程,公式如下:3*02.07812*)1211(834*)42()37(54V V V R R R V V R R R V V V V =-Þ+=++-Þ= G , 我们前面有讲到恒流源的核心就是有固定的电压在固定的电阻上面就可以产生恒定的电流,那么我们R8-R7的差值恒定,那么是不是可以认为R10上面的电压恒定呢,而这个阻值也是不变的,所以就得出来恒流了,下面我们将公式补全:10)78(R V V i -=我们将F 公式中V8-V7的值带入上式,得出来输出电流和V3的关系:3*002.010)3*02.0(V R V i ==我们将C 式带入上式,得出输出电流i 与Iin 的关系:Iin R Iin i *115**11*002.0==即输出电流的范围为“0ma<= I <=22ma ”.4, 电路分析图中电路是应用在输入“0~2ma ”,输出“4~20ma ”的电路中,输入部分“0~20ma ”是线性变化可调的,所以输出电流也是线性变化可调整的,所以应用在变送器或者仪表电路中最为合适。
三极管 运放 恒流源

三极管运放恒流源三极管、运放和恒流源是电子电路中常用的三种元件,它们分别具有不同的特性和用途。
在本文中,我将分别介绍三极管、运放和恒流源的原理、特点以及在电路中的应用。
一、三极管三极管是一种半导体器件,包括基极、发射极和集电极。
它的主要工作原理是通过控制基极电流来控制集电极电流,从而实现信号放大的功能。
三极管具有放大倍数高、输入阻抗低等优点,因此在电子电路中被广泛应用。
三极管有两种主要工作模式:放大模式和开关模式。
在放大模式下,三极管作为放大器,输入的小信号经过放大后输出。
在开关模式下,三极管作为开关,控制输入信号的开关状态,实现电路的开关功能。
三极管的应用非常广泛。
在音频放大电路中,三极管可以将微弱的声音信号放大到足够的音量;在射频放大电路中,三极管可以放大高频信号;在数字电路中,三极管可以实现逻辑门电路的功能。
二、运放运放全称为运算放大器,是一种高增益、差分输入的电子放大器。
它的主要特点是输入阻抗高、输出阻抗低、放大倍数大。
运放通常由多个晶体管和电阻等元件组成。
运放有两个输入端:非反相输入端和反相输入端,以及一个输出端。
通常情况下,将电压信号输入到运放的非反相输入端,通过控制输入信号的电压差,可以实现对输出信号的放大和调节。
运放在电子电路中的应用非常广泛,常见的有放大电路、滤波电路、积分电路等。
在放大电路中,运放可以将微弱的信号放大到需要的电平;在滤波电路中,运放可以实现对特定频率信号的滤波;在积分电路中,运放可以实现对输入信号的积分功能。
三、恒流源恒流源是一种常用的电流控制电路,它可以在不同的负载条件下,保持恒定的电流输出。
恒流源通常由晶体管和电阻等元件组成。
恒流源的工作原理是通过电流反馈机制来实现电流的稳定输出。
当负载电流发生变化时,恒流源会自动调节输出电压,使得电流保持不变。
恒流源在电子电路中的应用非常广泛。
在稳流电源中,恒流源可以保证负载电流的稳定输出;在电流源驱动电路中,恒流源可以提供稳定的电流源;在电流比较器中,恒流源可以提供参考电流。
运放和三极管构成的恒流源电路

运放和三极管构成的恒流源电路哎呀,今天咱们聊聊运放和三极管构成的恒流源电路,嘿,这可不是个枯燥的技术话题哦,保证让你觉得这事儿有意思得很。
大家可能会问,恒流源是什么鬼?其实就是一种能提供稳定电流的电路,像是一个不会变的老实人,无论你给它多少负载,它的电流总是那么稳妥。
是不是听起来有点神秘?哈哈,别急,慢慢来。
说到运算放大器,也就是运放,那可真是个了不起的家伙。
想象一下,一个运放就像是一个调皮的小孩,能把各种信号处理得很溜,输入什么样的信号,它就能把你想要的结果“运算”出来,真的是能屈能伸。
大家都知道,电流在电路中可不想闲着,它们都爱忙碌,要是没有个靠谱的管子来给它们引导,那可就乱成一锅粥了。
运放就像是一个乐队指挥,能把各种乐器的声音调到刚刚好。
然后说到三极管,嘿,这个小家伙可是电路中的“主心骨”,它的作用可大着呢,能放大电流,调节电压,简直就是电路中的超级英雄。
想想看,运放就像一个聪明的教授,而三极管就是那个勤奋的学生,二者结合,简直是天造地设的一对。
用运放和三极管一起做恒流源,简直就像是给电流穿上了“防护服”,保证它不被外界的干扰搞得七上八下。
搭建这个电路可不难哦,咱们只需要几个简单的元件,甚至在家里随便找找都能凑齐。
想象一下,你把运放的输出端接到三极管的基极,三极管的发射极则接到负载上,这样一来,电流就像是被“锁住”了一样,不会随意变动。
哦,对了,别忘了给三极管加上一个合适的电阻,这样能更好地控制电流的大小,保证它不会出岔子。
就像是给小朋友上紧箍咒,别让他们到处跑,嘿嘿。
这个恒流源电路的应用可广泛了,真的是像小黑屋里的百宝箱,打开一看,都是宝贝。
比如在LED驱动中,恒流源保证了每个LED都能收到稳定的电流,不至于因为电流过大而“吓得”熄灭。
又比如在传感器中,恒流源能够提供准确的工作电流,让传感器能够稳定工作,测量数据也就更靠谱。
要是没有这个恒流源,电流在不同的环境下就像是过山车,时上时下,真让人捏一把汗。
运放恒流源电路中电阻值改变不能恒流的原因

运放恒流源电路中电阻值改变不能恒流的原因以运放恒流源电路中电阻值改变不能恒流的原因为标题,我们来探讨一下其中的原因。
我们先了解一下运放恒流源电路的基本原理。
运放恒流源电路是一种利用运放的负反馈特性来实现恒流输出的电路。
它由一个负反馈放大器和一个负载电阻组成,其中负反馈放大器的输出端与负载电阻相连,通过控制运放的输入电压,使得输出电流保持恒定。
在恒流源电路中,为了实现恒流输出,我们通常会采用一个电阻作为负载。
这个电阻的阻值决定了输出电流的大小。
当电阻的阻值改变时,输出电流也会随之改变。
那么为什么电阻值的改变会导致输出电流的变化呢?我们来看一下运放恒流源电路的工作原理。
在恒流源电路中,运放的输入端和输出端通过一个反馈回路连接起来。
通过调节输入端的电压,运放会自动调整输出端的电流,使得输入端和输出端的电压差保持恒定。
这样就实现了恒流输出。
当电阻值改变时,会影响到反馈回路中的电压分配。
根据欧姆定律,电流通过电阻的大小与电压成正比。
当电阻值增大时,电流减小;当电阻值减小时,电流增大。
因此,当电阻值改变时,反馈回路中的电压分配也会发生变化。
这个变化会导致运放的输入端电压发生变化,进而影响到输出端的电流。
具体来说,当电阻值增大时,输入端的电压会增大,运放会自动调整输出端的电流减小,以保持输入端和输出端的电压差恒定。
反之,当电阻值减小时,输入端的电压会减小,运放会自动调整输出端的电流增大。
因此,电阻值的改变会导致恒流源电路中的输出电流发生变化。
如果我们希望输出电流保持恒定,就需要保持电阻的阻值不变。
然而,在实际应用中,有时我们需要改变输出电流的大小。
这时,我们可以通过改变电阻的阻值来实现。
但需要注意的是,改变电阻的阻值会导致输出电流的变化,因此在设计恒流源电路时,需要根据实际需求选择适当的电阻值。
总结起来,运放恒流源电路中电阻值改变不能恒流的原因是因为电阻值的改变会导致反馈回路中的电压分配发生变化,进而影响到运放的输入端电压,从而导致输出电流的变化。
运放恒流源电路工作原理

运放恒流源电路工作原理
运放恒流源电路是一种电路配置,通过使用运放(操作放大器)来产生一个稳定的恒定电流。
其工作原理如下:
1.基本原理:恒流源电路利用了运放的负反馈特性,将运放的输出与输入进行反馈,使得输出电流保持恒定。
通过合理的电路设计和选择合适的元件,可以实现在负载变化时输出电流保持不变。
2.反馈机制:恒流源电路通常采用负反馈机制。
通过将负载电流与参考电流进行比较,并将比较结果通过运放进行放大和控制,将调整后的电流反馈给输入端,实现稳定的恒流输出。
3.控制元件:恒流源电路通常包含一个控制元件,如电阻、二极管或场效应管。
这些元件根据电路设计的要求,提供一个稳定的参考电流或参考电压,用于与负载电流进行比较和调整。
4.反馈网络:恒流源电路中的反馈网络起到将输出电流与参考电流进行比较的作用。
这个网络通常由电阻、电容等元件构成,用于调整反馈信号的幅度和相位,以实现稳定的恒流输出。
5.控制电压:恒流源电路中的运放通过对输入信号的放大和处理,控制输出端的电压和电流。
根据负载电流与参考电流的差异,运放会调整输出端的电压,使得输出电流保持恒定。
总的来说,运放恒流源电路通过运放的负反馈特性和反馈机制,以及合适的控制元件和反馈网络,实现了稳定的恒流输出。
这种电路配置在许多应用中非常有用,如电流源、偏置电流源、电流放大器等。
1/ 1。
运放恒压源恒流源电路

图1-36是用运放构成的可控双向恒流源电路。
电路中,运放A1接成同相输入放大器,它的闭环增益很低,以得到深度负反馈,运放A2接成电压跟随器,它把输出电压Vsc传到A1的同相输入端,在这里与输入信号电压Vsr相加。
由于A2做同相输入放大器,其输入阻抗很高,输入偏置电流可忽略,流过R0的电流基本上就是输出电流Isc。
由此可见,Isc的极性取决于信号电压Vsc的极性,其大小可由Vsr和R0调节。
它是由于测量晶体管的β值和二极管的反向击穿电压时,需要的电流大小及方向都可控的恒流源电路。
图1-37是采用三个运放构成的可调电流源电路,输出电流可以保持在适当的精度范围内。
电路使用的有源防窥来使R1两端压降等于输入端所加的基准电压Vref,因此输出电流等于Vref/R1.为使R1两端电压保持恒定,由差分放大器A2通过射随器A3监测R1两端电压,此蒂娜呀经A2的输出加到比较器A1的反相输入端,由A1将它与基准电压Vref进行比较,使A1的输出电压增加或减小,直至达到平衡为止,于是Vr1=Vref。
射随器A3具有很高的输入阻抗,不会给流过R1的电流带来附加的负载电流。
由于控制环路的延时较长,故用C1对A3进行频率补偿,只要满足R2=R3=R4=R5,就会获得很好的性能。
若要改变输出电流,可将R1换成总阻值与之相近的串联固定电阻与可变电阻,调节可变电阻即可改变输出电流。
图1-38是采用运放构成的提供精密基准电压的电路。
电路中,R1、R2、R3、VDw接成桥路,运放A1的两输入端接在一对对角线上。
在电桥平衡时,R2上的电压Vr2等于稳压管VDw 的5.6V稳定电压,因A1的输入阻抗很高,所以,R2上的电流绝大部分流向R3,即为5.6V,所以输出端恶意提供11.2V的基准电压Vsc。
若Vsc变动,A1可迅速将其调整。
假设Vsc升高,则Vr2可升高同样的幅度,而Vr因R2、R3的分压,升高的幅度较小,所以Vr2>Vr3,Vsc回降。
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运放电路中的恒流源电路分析方法
普通镜像恒流源、多集电极恒流源、高精度镜像恒流源、高内阻恒流源和镜像微恒流源电路,
以及恒流源电路输出电阻的计算等。
分析恒流源电路的方法是:
(1)确定恒流源电路中的基准晶体管或场效应管;
(2) 计算或确定基准电流;
&nbbsp; (4)绘制恒流部分的交流通路,确定恒流源的内阻。
由于恒流源的内阻较大,计算恒流源内阻时不能忽略三极管集电极与发射极之间,或场
效应管漏极与源极之间的动态电阻。
1、基本镜像恒流源分析
已知基本镜像恒流源电路如图1所示,试计算输出电流的大小和恒流源内阻。
图1
晶体管是基准管,且,工作在放大状
态。
当与特性参数完全一致时,由可推得
由基准输入回路得,
所以,
当时,。
恒流输出管的交流通路如图1(b)所示,将晶体管用微变等效模型替代后的电路模型
如图1(c),显然,恒流源的内阻。
必须注意,应用管的恒流特性时,必须满足,保证始终工作在
放大状态。
基本镜像恒流源电路的扩展电路有两种,如图2所示。
图2
图2(b)的管采用多集电极晶体管(图2(a)已将其分散画),以基准管的集电极面积为
基准,可得到一组与集电极面积成正比的多个恒流源。
图2(c)中增加管可以进一步减少恒流输出与基准电流之间的近似程度,此时,
所以,
当时,基本镜像恒流值,增加管后,更接近。
2.高内阻(Wilson)恒流源
图3是Wilson恒流源电路,试计算恒流输出值。
图3
管是基准管,,工作在放大状态。
当、、均工作在放大状态时,各电流之间关系为:
整理后可得:
按二极管形式连接的管是管发射极的等效电阻,Wilson恒流源的内阻要大于。
3.微恒流源(Widlar)电路
图4是Widlar微恒流源电路,试计算输出恒流值。
图4
晶体管是基准管,且,工作在放大状
态,。
管发射极电流与发射极电压之间的关系为:
所以,
(1)
同理,当工作在放大状态时,
(2)
由基极回路方程得:
(3)
将式(1)和式(2)代入式(3),同时考虑,得:
(4)
例,当电源电压等于+15V,,若要产生的恒流源,
试确定电阻R1的值。
将参数代入式(4)可得 R1 = 12K。
若不采用微电源源电路,采用基本恒流源电路,虽然只需要一个电阻R,但此时电阻阻
值要求为:
此阻值远大于微电源电路中电阻R与R1之和,意味着需要占用更多的芯片面积。