四种恒流源电路分析研究

压控恒流源电路设计
压控恒流源电路是一种常用的电子电路，用于实现对负载的恒定电流控制。

它可以根据负载的电流需求，自动调整输出电压，保持电流不变。

设计压控恒流源电路的关键是利用电压和电流之间的关系来实现控制。

以下是一种常见的压控恒流源电路设计：
1.基本电路结构：
该电路由一个可变电阻和一个电流传感器组成。

可变电阻用于调整电流大小，电流传感器用于检测实际电流值。

2.参考电压电路：
在该电路中，使用一个稳定的参考电压源，例如锗二极管或稳压源，来提供一个固定的参考电压。

3.比较放大器电路：
将负载电流与参考电流进行比较，并通过比较放大器将比较结果放大。

比较放大器可以是运算放大器或比较器。

4.反馈回路：
将比较放大器的输出反馈给可变电阻，以调整电流大小。

反馈回路可以使用反馈电阻网络来实现。

5.电流传感器：
为了测量负载电流，可以使用电阻、霍尔效应传感器或电流互感器等。

整个电路的工作原理是：电流传感器检测负载电流，并将其与参考电流进行比较。

比较放大器输出的误差信号通过反馈回路调整可变电阻的阻值，从而自动调整电流大小，以保持负载电流恒定。

需要注意的是，设计压控恒流源电路时，要考虑负载的额定电流范围和电压范围，选择合适的元器件，确保电路的稳定性和可靠性。

此外，还需要进行合适的保护措施，如过流保护、过压保护等，以确保电路和负载的安全运行。

摘 要：恒定电流源由于具有抗干扰能力强，适合 驱动半导体 器件等优点，在信号传输与信号测量、半导体光源驱动等方面得 到广泛应用。文章介绍７４种恒流源电路 ，可以满足多方面需求，在实际应用中具有一定的参考价值 。 关键词：压控恒流源；霍尔电流传感器；开关恒流源
在 日常生活 中，在半导体激光器、ＬＥＤ光压 （ＯＮ果反馈值是 电压）或电流 （如果反馈值是
３ 大电流恒流 源
电流 ）的 目的。
提高恒流源效率主要采用２种 方法：采 用霍尔电流传感
器代替采样电阻；把电流信号反馈到开关电源管理芯片上的
ＰＷ Ｍ控制器 ，控制开 关管开关 的占空比，使开关 电压源 为
开 关 电流 源 。
图３ 降压 型 开 关 电源 原 理
当供 电电压 为５ Ｖ时，测量双 向电流 的ＡＣＳ７５８，其 零电流输
样 电阻的电流值增加 了一个低通滤波环 节，也使得 电流输出
更加 稳定 ，电阻Ｒ６作为 电流负载 ，为恒流源提供了一个小电
流 ，在负载 是ＬＥＤ光源 时，可以防止ＬＥＤ存在 暗亮关不断的
问题 。
图１ 常用的恒流源电路
图２ 毫安 级 恒 流 源 电 路 图２中运放ＵＩ￣［Ｉ电阻组成一个同相放大 电路，Ｕ２输 出２．４ Ｖ左 右 的基 准 电压 ，通 过 调 节 电位 器ＶＲ１，可 以使 运 放 的 正
图１中的输出电流有公式ｉ＝ＶＪＲ ， 为运放正输入端 的
此 ，压控恒流源 可以很方便地实现手动或 自动控制 ，压控恒 给定电压 ， 电流采样 电阻。值得注意的是实际输出的电
流源 电路也具有广泛的应用价值。
流是三极管的集 电极 电流 ，而采样 电阻采集的是三极管的发
压控恒流源电路从工作状态上分为连续及开关两种，连 射极电流，两者之比值Ｎｐ／ｎ＋ｉ， 是三极管的电流放大倍数 ，

恒流源在一定范围内是不受电源输入电压的影响的，但不是绝对的。

恒流源的基本原理是通过对输出电流采样，反馈控制动态元件的电阻来调节输出电流，使整个输出回路保持恒定的电压/电阻比值，从而保持输出电流的稳定。

当输入电源电压和负载电阻处在适当的范围内时，电源电压升高，恒流源动态元件的电阻也随之相应增大，电源电压降低，动态元件的电阻则随之相应减小，如果负载电阻减小，恒流源动态元件的电阻会随之增大，负载电阻增大时，动态元件的电阻则随之相应减小，当电源电压和负载电阻同时变化时，恒流源动态元件的电阻也会根据综合情况随之做出相应变化，总要使整个输出回路保持恒定的电压/电阻比值。

而根据欧姆定律，回路电流=回路电压/回路电阻，回路电压/回路电阻不变，回路电流就不变。

举例来说，某恒流源的输出电流设定为1A，负载电阻为5Ω，当输入电压为10V 时，恒流源会自动调整动态元件的电阻为5Ω，这样回路电压/回路总电阻=10V/（5Ω+5Ω）=1A，当输入电压为8V时，恒流源会自动调整动态元件的电阻为3Ω，这样回路电压/回路总电阻=10V/（5Ω+3Ω）=1A，可是如果输入电压降低到4V，即使恒流源调整动态元件的电阻为0Ω，回路电阻仍然有5Ω，这样回路电压/回路总电阻=4V/（5Ω+0Ω）=0.8A，无论如何也不可能继续输出1A的恒定电流。

这样解释后你应该能了解恒流源了吧。

几种简单的恒流源电路2010-09-16 23:25:00| 分类：51单片机| 标签：无|字号大中小订阅恒流电路有很多场合不仅需要场合输出阻抗为零的恒流源，也需要输入阻抗为无限大的恒流源，以下是几种单极性恒流电路：类型1：特征：使用运放，高精度输出电流：Iout=Vref/Rs类型2：特征：使用并联稳压器，简单且高精度输出电流：Iout=Vref/Rs检测电压：根据Vref不同（1.25V或2.5V）类型3：特征：使用晶体管，简单，低精度输出电流：Iout=Vbe/Rs检测电压：约0.6V类型4：特征：减少类型3的Vbe的温度变化，低、中等精度，低电压检测输出电流：Iout=Vref/Rs检测电压：约0.1V～0.6V类型5：特征：使用JEFT，超低噪声输出电流：由JEFT决定检测电压：与JEFT有关其中类型1为基本电路，工作时，输入电压Vref与输出电流成比例的检测电压Vs(Vs=Rs×Iout)相等，如图5所示，图5注：Is=IB+Iout=Iout(1+1/hFE)其中1/hFE为误差若输出级使用晶体管则电流检测时会产生基极电流分量这一误差，当这种情况不允许时，可采用图6所示那样采用FET管图6Is=Iout-IG类型2，这是使用运放与Vref（2.5V）一体化的并联稳压器电路，由于这种电路的Vref高达2.5V，所以电源利用范围较窄类型3，这是用晶体管代替运放的电路，由于使用晶体管的Vbe（约0.6V）替代Vref的电路，因此，Vbe的温度变化毫无改变地呈现在输出中，从而的不到期望的精度类型4，这是利用对管补偿Vbe随温度变化的电路，由于检测电压也低于0.1V左右，应此，电源利用范围很宽类型5，这是利用J-FET的电路，改变Rgs 可使输出电流达到漏极饱和电流IDSS，由于噪声也很小，因此，在噪声成为问题时使用这种电路也有一定价值，在该电路中不接RGS，则电流值变成IDSS，这样，J-FET接成二极管形式就变成了“恒流二极管”以上电路都是电流吸收型电路，但除了类型2以外，若改变Vref极性与使用的半导体元件，则可以变成电流吐出型电路。

几种简单的恒流源电路恒流电路应用的范围很广，下面介绍几种由常用集成块组成的恒流电路。

1.由7805组成的恒流电路，电路图如下图1所示：电流I＝Ig＋VOUT/R，Ig的电流相对于Io是不能忽略的，且随Vout，Vin及环境温度的变化而变化，所以这个电路在精度要求有些高的场合不适用。

2.由LM317组成的恒流电路如图2所示，I＝Iadj＋Vref/R<Vref＝1.25）,Iadj的输出电流是微安级的所以相对于Io可以忽略不计，由此可见其恒流效果较好。

3.由PQ30RV31组成的恒流电路如图3所示，I＝Vref/R(Vref＝1.25>,他的恒流会更好，另外他是低压差稳压IC。

摘要：本文论述了以凌阳16位单片机为控制核心，实现数控直流电流源功能的方案。

设计采用MOSFET和精密运算放大器构成恒流源的主体，配以高精度采样电阻及12位D/A、A/D转换器，完成了单片机对输出电流的实时检测和实时控制，实现了10mA～2000mA范围内步进小于2mA恒定电流输出的功能，保证了纹波电流小于0.2mA，具有较高的精度与稳定性。

人机接口采用4×4键盘及LCD液晶显示器，控制界面直观、简洁，具有良好的人机交互性能。

关键字：数控电流源 SPCE061A 模数转换数模转换采样电阻一、方案论证根据题目要求，下面对整个系统的方案进行论证。

方案一：采用开关电源的恒流源采用开关电源的恒流源电路如图1.1所示。

当电源电压降低或负载电阻Rl降低时，采样电阻RS上的电压也将减少，则SG3524的12、13管脚输出方波的占空比增大，从而BG1导通时间变长，使电压U0回升到原来的稳定值。

BG1关断后，储能元件L1、E2、E3、E4保证负载上的电压不变。

当输入电源电压增大或负载电阻值增大引起U0增大时，原理与前类似，电路通过反馈系统使U0下降到原来的稳定值，从而达到稳定负载电流Il的目的。

图 1.1 采用开关电源的恒流源优点：开关电源的功率器件工作在开关状态，功率损耗小，效率高。

【转】微恒流源电路-恒流原理-三极管恒流源电路2010-11-01 12:53转载自fujianhuangjia最终编辑fujianhuangjia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）。

例：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=8.8VPNP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。

恒流源电路设计方法1.基于电流镜的恒流源电路设计方法：基于电流镜的恒流源电路是一种常见的实现方式，它通过将负载电流转化为电压信号控制电流源输出的电流，来实现恒流输出的稳定性。

首先，写出恒流源电路基本的分析方程式：Vin = I*Rin，其中Vin 为输入电压，Rin为输入电阻，I为恒流源输出的电流。

其次，选择电流镜的工作模式。

常见的电流镜工作模式有共射和共基模式。

在选择工作模式时需要考虑输出电流的稳定性和电压的要求。

通常情况下，共射模式更常用。

然后，根据电流源电压和目标输出电流的关系，确定电流镜的尺寸。

根据电流镜的工作模式，计算电流源电压和目标输出电流的关系，并选择合适的电流镜尺寸。

最后，根据系统的要求调整电流源电路的参数。

根据具体的负载电流需求和电源电压，确定输入电压和输入电阻的数值。

通过调整输入电压和输入电阻，可以得到所需的恒流源输出电流。

2.基于反馈的恒流源电路设计方法：基于反馈的恒流源电路是另一种常见的实现方式，它通过负反馈将输出电流与参考电流进行比较，并根据比较结果调整输入电压或输入电流，从而实现稳定的恒流输出。

首先，确定参考电流的数值。

参考电流的数值应根据具体的需求来确定，通常需要通过试验或计算来得到合适的数值。

其次，选择比较器。

比较器的作用是将输出电流与参考电流进行比较，并将比较结果输出。

然后，设计反馈回路。

反馈回路的作用是根据比较结果调整输入电压或输入电流，以保持输出电流稳定。

最后，根据系统的要求调整电流源电路的参数。

根据具体的负载电流需求和电源电压，确定输入电压或输入电流的数值。

通过调整输入电压或输入电流，可以得到所需的恒流源输出电流。

总之，恒流源电路设计的关键是根据具体的需求选择合适的实现方式，并根据系统的要求调整电流源电路的参数。

通过合理的设计和参数调整，可以实现稳定的恒流输出。

恒流源电路工作原理
恒流源电路是一种常用的电路设计，用于提供恒定的电流输出。

它是由一个电流源和一个负载电阻组成的。

工作原理如下：当电路接通时，电流源会提供稳定的电流输出。

这个电流通过负载电阻，形成一个电压降。

根据欧姆定律，电压与电流之间的关系是通过电阻的阻值来确定的。

负载电阻的阻值决定了通过它的电流的大小。

为了实现恒定的电流输出，电流源需要具备稳定的输出特性。

常见的实现方法是利用负反馈电路来控制电流源的输出，以使其稳定在所需的数值。

负反馈电路的原理是将电流源的输出电流与参考电流进行比较，并通过控制元件（如晶体管或运算放大器）的控制，调节电流源的输出电流，使其保持恒定。

通过不断地比较和调节，使得输出电流不受负载电阻的变化影响，从而实现恒定的电流输出。

总结起来，恒流源电路的工作原理是通过电流源和负反馈电路共同实现的。

电流源提供稳定的输出电流，而负反馈电路监测并调节电流源的输出，以保持恒定的电流输出。

这样就可以在实际应用中提供恒定的电流供给。

第1篇摘要：随着电子技术的不断发展，恒流源在电子设备中的应用越来越广泛。

在交流电源环境下，如何实现恒流输出成为了一个关键问题。

本文将针对交流恒流源的设计，介绍几种常用的解决方案，并对其优缺点进行分析。

一、引言恒流源是一种能提供稳定电流输出的电源设备，广泛应用于电子设备中。

在交流电源环境下，由于电压波动、负载变化等因素的影响，恒流源的设计与实现具有一定的挑战性。

本文将介绍几种常用的交流恒流源解决方案，并对其进行分析。

二、交流恒流源常用解决方案1. 串联稳压电路串联稳压电路是交流恒流源中最常见的解决方案之一。

该方案通过在电路中串联一个稳压二极管，使电流保持恒定。

其原理如下：（1）电路组成：交流恒流源、稳压二极管、限流电阻、负载。

（2）工作原理：当交流电压变化时，稳压二极管保持其稳定电压不变，从而保证限流电阻上的电压恒定，进而保持电流恒定。

（3）优点：电路简单，成本低。

（4）缺点：输出电流范围较小，稳定性较差。

2. 串联稳压电路与开关电源结合将串联稳压电路与开关电源结合，可以扩大输出电流范围，提高稳定性。

其原理如下：（1）电路组成：交流恒流源、开关电源、稳压二极管、限流电阻、负载。

（2）工作原理：开关电源将交流电压转换为直流电压，然后通过稳压二极管和限流电阻，将电流稳定输出。

（3）优点：输出电流范围较大，稳定性较好。

（4）缺点：电路复杂，成本较高。

3. 电流反馈电路电流反馈电路是一种利用反馈原理来实现恒流输出的解决方案。

其原理如下：（1）电路组成：交流恒流源、放大器、反馈电阻、负载。

（2）工作原理：放大器将负载电流与设定电流进行比较，当两者不相等时，放大器输出误差信号，通过反馈电阻调节电流，使输出电流保持恒定。

（3）优点：输出电流范围较大，稳定性较好。

（4）缺点：电路复杂，成本较高。

4. 电流控制型开关电源电流控制型开关电源是一种利用开关电源来实现恒流输出的解决方案。

其原理如下：（1）电路组成：交流恒流源、开关电源、电流检测电路、控制电路、负载。

恒流源和恒压源的设计与实现恒流源和恒压源是电子电路中常用的电源类型，它们能够为电路提供特定的电流和电压稳定信号。

在电路设计过程中，合理地使用恒流源和恒压源可以提高电路的稳定性和可靠性，增强电路的工作效率。

本文将会介绍恒流源和恒压源的设计原理与实现方法。

一、恒流源的设计与实现1.设计原理恒流源的设计原理是基于基本定理“欧姆定律”（Ohm’s law）而制定的。

根据欧姆定律，电阻R上的电压与电流的关系可以描述为：U=IR，其中U是电压，I是电流，R是电阻。

因此，如果电阻R的值是恒定的，那么由此得到的电流也是恒定的。

在电路中，恒流源就是通过加入一个固定电阻，使得电流保持不变的一种电源类型。

2.实现方法实现恒流源的方法有多种，这里我们介绍两种最常用的方法。

（1）基准电压和调节电阻法此方法的主要原理是通过把调节电阻与基准电压串联，由基准电压分压而产生稳定的电流信号。

具体实现步骤如下：1) 选取一个稳定的参考电压源（可以是芯片内置的基准电压源或是一个高精度稳压器等），作为恒流源电路的基准电压源；2) 选取一个适当的电阻R1，与基准电压源串联，产生一个分压比为R1/(R1+R2)的电压信号；3) 选取另外一个可调电阻R2（也可以是可变电阻），此电阻与电路的负极相连；4) 在电阻R2和负极之间加入一个分流电阻R3，保证电路不被短路。

（2）模拟电流误差放大器法此方法是通过差动放大器的方式对电路进行反馈控制，保证输出电流恒定。

具体实现步骤如下：1) 选定一个操作放大器（Op Amp，即运放），并根据电路需要的电流输出范围和精度选择一种合适的模拟误差放大器（Error Amplifier )；2) 选取一个小信号电源作为基准电压源（可以是芯片内置的电压基准源或是一个高精度稳压器等），并将其接到运放的正极；3) 选取一根集成的电流传感器（Current Sensor），并将传感器接到差动输入端；4) 通过更改反馈网络，将电路转换成差分放大器电路，然后将差分输入端连接到误差放大器的输出端；5) 动态调整放大器的增益和阈值，保证输入端和输出端的电压差恒为零，从而保证输出电流稳定。

南华大学黄智伟收集整理的一些恒流源电路2.4.9 恒流源电路1. 负载不接地恒流源电路[1~9]图2.4.15所示为两种负载不接地电压-电流（V/I）变换电路，由于输入信号改为直流电压E，故称为恒流源电路。

在图2.4.15（a）所示电路中，设A为理想运算放大器，忽略，利用虚短，有u P=E，则i R≈u P/R≈E/R，i R≈i L。

在图2.4.15（b）所示电路中，设A为理想运算放大器，利用虚短，有u P=E，则i R1≈u P/R1≈E/R1，i R1≈i E≈i C。

运放A输出电流I o为（2.4.71）输出恒流电流被扩大β倍。

（a）OP直接输出（b）利用晶体管扩流输出图2.4.15 负载不接地电压-电流（V/I）变换电路（恒流源电路）2. 负载接地恒流源电路[1~9]图2.4.16所示为负载接地电压-电流（V/I）变换电路，由于输入信号改为直流电压E，故称为恒流源电路。

在图2.4.16所示电路中，设A为理想运算放大器，利用虚短，有u P= u N = u o= E，则i R ≈u o/R≈E/R，i R≈i L。

理想运算放大器A的输出电压为（2.4.72）从（2.4.72）式也可解得恒流源输出电流I L为（2.4.73）图2.4.16 负载接地恒流源参考文献：1.康华光.电子技术基础－模拟部分（第5版）[M]. 北京：高等教育出版社，20052.吴运昌. 模拟集成电路原理与应用[M].广州：华南理工大学出版社，2004.93.[美]赛尔吉欧. 基于运算放大器和模拟集成电路的电路设计[M].西安：西安交通大学出版社，2009.24.[日]松井邦彦. OP放大器应用技巧100例[M].北京：科学出版社，2006.15.[日]内山明治. 运算放大器电路[M].北京：科学出版社，2009.16.[日]稻叶. 模拟技术应用技巧101例[M].北京：科学出版社，2006.17.[日]远坂俊昭. 测量电子电路设计—滤波器篇[M].北京：科学出版社，2006.68.[日]远坂俊昭. 测量电子电路设计—模拟篇[M].北京：科学出版社，2006.69.[日]冈村迪夫. OP放大器设计[M].北京：科学出版社，2004.913.2.5 吸入式恒流源电路一个采用精密可编程电压基准TL1431和晶体管构成的吸入式恒流源电路[Texas Instruments Incorporated. TL1431 PRECISION PROGRAMMABLE REFERENCE [EB/OL]. ]如图13.2.5所示，电路吸入电流为：（13.2.4）图13.2.5 吸入式恒流源电路13.2.6 以接地为参考的电流源电路一个采用并联电压基准L T1004-1.2和运算放大器TLE2027构成的以接地为参考的电流源电路[Texas Instruments Incorporated. L T1004-1.2, L T1004-2.5 MICROPOWER INTEGRA TED VOL TAGE REFERENCES [EB/OL]. ]如图13.2.6所示，电路中输出电流I为：O（13.2.5）式中：（13.2.6）图13.2.6接地为参考的电流源电路13.2.7 低温度系数的端电流源电路一个采用并联电压基准L T1004-1.2和三端可调电流源LM334构成的低温度系数的端电流源电路[Texas Instruments Incorporated. L T1004-1.2, L T1004-2.5 MICROPOWER INTEGRA TED VOLTAGE REFERENCES [EB/OL]. ]如图13.2.7所示，电路中输出电流I为：O（13.2.7）图13.2.7 低温度系数的端电流源电路13.3.10 可编程电流源电路一个采用LM4128/LM4128Q构成的可编程电流源电路1[Texas Instruments Incorporated. LM4128/LM4128Q SOT-23 Precision Micropower Series Voltage Reference[EB/OL]. ]如图13.3.8所示。

第1篇一、实验目的1. 理解恒流源的基本原理和电路组成。

2. 掌握使用仿真软件进行恒流源电路设计和仿真的方法。

3. 分析恒流源电路的性能指标，验证设计方案的可行性。

二、实验原理恒流源是一种能够向负载提供恒定电流的电源，广泛应用于电子测试、半导体器件测试等领域。

恒流源电路通常由控制电路、放大电路和输出电路组成。

本实验采用Proteus仿真软件，设计并仿真一个简单的恒流源电路。

三、实验设备1. Proteus仿真软件2. 仿真元件：电源、电阻、电容、运算放大器、二极管等四、实验步骤1. 打开Proteus软件，创建一个新的仿真项目。

2. 在原理图编辑器中，根据恒流源电路原理图，搭建电路。

3. 设置仿真参数，如电源电压、电阻值等。

4. 进行仿真实验，观察电路输出电流的变化。

5. 分析仿真结果，验证设计方案的可行性。

五、实验结果与分析1. 电路搭建根据恒流源电路原理图，搭建如下电路：（1）电源：5V直流电源（2）电阻：R1=1kΩ，R2=10kΩ（3）运算放大器：LM358（4）二极管：1N41482. 仿真实验设置电源电压为5V，电阻R1为1kΩ，R2为10kΩ。

运行仿真实验，观察电路输出电流的变化。

仿真结果显示，电路输出电流稳定在1mA左右，满足设计要求。

3. 结果分析（1）在仿真实验中，改变电阻R1和R2的值，观察电路输出电流的变化。

当R1和R2的值变化时，电路输出电流随之变化，说明电路具有一定的可调性。

（2）通过仿真实验，验证了设计方案的可行性。

电路输出电流稳定，满足恒流源的基本要求。

六、实验总结1. 通过本次实验，掌握了使用Proteus软件进行恒流源电路设计和仿真的方法。

2. 理解了恒流源电路的基本原理和电路组成。

3. 分析了仿真结果，验证了设计方案的可行性。

七、实验拓展1. 尝试使用不同的运算放大器，观察电路性能的变化。

2. 研究恒流源电路的温度特性，分析电路在温度变化时的稳定性。

3. 设计一个具有更高精度和稳定性的恒流源电路。

恒流源电路图讲解基于运放和三极管的恒流源电路设计大家好，这里是（程序员）杰克。

一名平平无奇的（嵌入式软件）（工程师）。

最近，杰克又开始不务正业，继续学习起了（硬件）电路的设计。

本篇推文主要内容包括：运放的虚短和虚断描述、简单恒流源（电路分析）。

最后通过一个由三极管/mos管、（运算放大器）组成的恒流源VI电路示例来演示实际的设计过程。

下面正式进入本章推送的内容。

01 原理介绍">分析过程：1. 根据运放的虚断路，同向输入端IN+、反相输入端IN-连线断开，R1与RL形成串联电路，有：I_in = I_RL;2. 根据运放的虚短路，同向输入端IN+与反相输入端IN-形成导线连接到GND，形成“Vin ->R1 - >IN-->IN+ ->GND”通路, 有：V_R1 = Vin/R1;3. 综合上述, 负载电流I_RL = Vin/R1；恒流源VI 电路恒流源VI电路描述利用（电阻）和运放，组成一个电压向电流转换(电压控制电流)的恒流源VI电路。

该电路可以把输入的电压转换成对应的电流，常用于使用电压去控制负载电流的场合。

恒流源VI电路分析简单恒流源VI电路如下图所示：分析过程:1. 根据运放的虚断路，同向输入端IN+、反相输入端IN-连线断开，反相输入端的电流几乎为0, 负载RL的电流完全由运放输出, RL和RL1组成串联电路, 有: I_RL = I_RL1;2. 根据运放的虚短路，同向输入端IN+与反相输入端IN-形成导线，形成通路:"Vin - >R1 - >IN+ - >IN-- >RL1 - >GND", R1和RL1组成串联电路有: I_RL1 = Vin * RL1/(R1 + RL1); 3. 综合上述, 负载电流I_RL = Vin * RL1/(R1 + RL1)；恒流源应用场景恒流源电路在硬件电路设计和工程领域中具有广泛的应用。

双运放恒流源电路详解1.引言在文章中，1.1 概述部分旨在介绍双运放恒流源电路的背景和基本概念。

本文将详细阐述双运放恒流源电路的原理和应用前景，并对其进行总结。

首先，双运放恒流源电路是一种常见的电子电路设计技术，它通过使用两个运算放大器（运放）来实现一个可以输出稳定电流的电路。

这种电路在许多应用领域中得到了广泛的应用，如电源管理、仪器仪表以及通信系统等。

恒流源电路的基本原理是通过将一个稳定的参考电流与负载电阻相连接，从而实现一个稳定输出电流的源。

双运放恒流源电路的特点是它能够提供高的输出阻抗，从而减小对负载的影响，同时还有较好的稳定性和精度。

在本文的后续部分，我们将深入探讨双运放恒流源电路的基本原理。

首先，我们会详细介绍双运放的基本工作原理，包括其输入输出特性和放大功能。

随后，我们将进一步解释恒流源电路的原理，包括如何实现恒流输出以及如何保持输出的稳定性和精度。

而后，我们将探讨双运放恒流源电路的应用前景。

由于其具有稳定的输出特性和高输出阻抗，双运放恒流源电路在一些关键应用中具有重要的作用。

例如，在电源管理中，恒流源电路可以用于稳定电池充电，保证电池的使用寿命；在仪器仪表中，它可以作为精确且可靠的电流源，用于仪器的校准和运行；在通信系统中，恒流源电路可以提供稳定的电流驱动，保证数据传输的质量等。

最后，我们将总结本文的主要内容和观点。

通过对双运放恒流源电路的详细讲解，我们希望读者能够更好地理解其原理和应用，并在实际工程中灵活运用。

在接下来的章节中，我们将逐一阐述双运放恒流源电路的各个方面，带领读者深入理解这一电路设计技术的内涵。

1.2文章结构文章结构的部分内容可以如下编写：文章结构：本文主要分为引言、正文和结论三个部分。

引言部分包括概述、文章结构和目的三个小节。

在概述中，将介绍双运放恒流源电路的背景和意义。

文章结构部分即为本节所述的内容，将对文章的整体结构进行说明，使读者能够清晰地了解文章的组成部分。

几种简单的恒流源电路恒流电路应用的范围很广，下面介绍几种由常用集成块组成的恒流电路。

1.由7805组成的恒流电路，电路图如下图1所示：电流I＝Ig＋VOUT/R，Ig的电流相对于Io是不能忽略的，且随Vout，Vin及环境温度的变化而变化，所以这个电路在精度要求有些高的场合不适用。

2.由LM317组成的恒流电路如图2所示，I＝Iadj＋Vref/R（Vref＝1.25）,Iadj的输出电流是微安级的所以相对于Io可以忽略不计，由此可见其恒流效果较好。

3.由PQ30RV31组成的恒流电路如图3所示，I＝Vref/R(Vref＝1.25),他的恒流会更好，另外他是低压差稳压IC。

摘要：本文论述了以凌阳16位单片机为控制核心，实现数控直流电流源功能的方案。

设计采用MOSFET和精密运算放大器构成恒流源的主体，配以高精度采样电阻及12位D/A、A/D转换器，完成了单片机对输出电流的实时检测和实时控制，实现了10mA～2000mA 范围内步进小于2mA恒定电流输出的功能，保证了纹波电流小于0.2mA，具有较高的精度与稳定性。

人机接口采用4×4键盘及LCD 液晶显示器，控制界面直观、简洁，具有良好的人机交互性能。

关键字：数控电流源SPCE061A模数转换数模转换采样电阻一、方案论证根据题目要求，下面对整个系统的方案进行论证。

方案一：采用开关电源的恒流源采用开关电源的恒流源电路如图1.1所示。

当电源电压降低或负载电阻Rl降低时，采样电阻RS上的电压也将减少，则SG3524的12、13管脚输出方波的占空比增大，从而BG1导通时间变长，使电压U0回升到原来的稳定值。

BG1关断后，储能元件L1、E2、E3、E4保证负载上的电压不变。

当输入电源电压增大或负载电阻值增大引起U0增大时，原理与前类似，电路通过反馈系统使U0下降到原来的稳定值，从而达到稳定负载电流Il的目的。

图 1.1采用开关电源的恒流源优点：开关电源的功率器件工作在开关状态，功率损耗小，效率高。

由差分电路构成的压控恒流源电路的简要分析方法如上图所示，系由变频器掌握端子电路实例整理化简而成，为压控恒流源电路形式之一。

因反馈电路处于“悬浮或不确定”状态，而难以获得稳定的反馈信号，分析上可能会一时无从下手，我临时也尚未找到更为简捷的分析方法。

我做出示例式的初步分析，算是抛砖引玉吧。

1、将OUT端与地短接，令IN输入信号电压为10V时：由R1=R3，R2=R4，再加上运放的虚短特性可知，此时R5因无电流通过，R5的压降为0V。

此时两路反馈信号俱为0V。

2、若在OUT端连接100Ω负载电阻，且令IN输入信号电压为5V时（如下图电路所示）：第一步，令R6短路，由R3、R4的分压值可知，U1的6脚为2.5V。

由虚短特性可知，U1的5脚也为2.5V，由此推知R2两端电压降为0.83V，则R5上端电压降为1.67V，流通电流值为约为33.4mA。

此时U1的同相端反馈信号电压为1.67V，反相端输入反馈信号电压为0V。

分析结果符合3倍衰减的差分放大器，即10-5/3=1.67V。

其次步，当OUT端接入R6后，由恒流源特性可知，流经R5的电流仍旧是不变的33.4mA，由此可知OUT端对地电压降为3.34V，V2的集电极电压为5.01V。

此时U1的同相端反馈信号电压为5.01V，反相端输入反馈信号电压为3.34V。

R5两端的电压降（反馈信号电压）仍为1.67V。

当遭受“悬浮式”反馈信号电路时，可否采纳：1、“临时短接负载电阻”的方法，来猎取输出电流或输出电压的估算值。

2、进而再推算出接入负载电路时的输出电流或电压值。

需要说明的是，因电路的恒流源特性，将OUT对地短路，并不影响其分析结果。

OUT端的对地电压随接入负载电阻的不同而有所变化，但反馈采样点即R5两端的电压降在信号电压不变的状况下是固定不变的，电路的输出具有恒流源特性。

实验二受控源VCVS、VCCS、CCVS、CCCS的研究一.实验目的1．了解用运算放大器组成四种类型受控源的线路原理。

2．测试受控源转移特性及负载特性。

二．实验电路图图图11-1三．实验内容（含步骤、实验数据表格等）本次实验中受控源全部采用直流电源激励，对于交流电源或其它电源激励，实验结果是一样的。

1．测量受控源VCCS的转移特性I L=f(U L)及负载特性I L=f(U2)实验线路如图11-2图11-2(1)固定R L=2KΩ，调节直流稳压电源输出电压U1，使其在0～5V范围内取值。

测量U1及相应的I L，绘制I L=f(U1)曲线，并由其线性部分求出转移电导g m。

实际计算值g m(S)=0.1S(2)保持U1=2V，令R L从0增至KΩ，测量相应的I L及U2，绘制I L=f(U2)曲线。

2．测量受控源CCVS的转移特性U2=f(I S)及负载特性U2=f(I L)实验线路如11-3。

Is为可调直流恒流源，RL为可调电阻箱。

固定R L=2KΩ，调节直流恒流源输出电流Is，使其在0～0.8mA范围内取值，测量Is及相应的U2值，绘制U2=f(I S)曲线，并由其线性部分求出转移电阻r m。

转移电阻Rm=2KΩ(2)保持Is=0.3mA，令R L从1 KΩ增至∞，测量U2及I L值，绘制负载特性曲线U2=f(I L)。

3．测量受控源VCVS的转移特性U2=f(U1)及负载特性U2=f(I L)实验线路如图11-4。

U1为可调直流稳压电源，R L为可调电阻箱。

(1)固定R L=2KΩ，调节直流稳压电源输出电压U1，使其在O～6V范围内取值，测量U1及相应的U2值，绘制U2=f(U1)曲线，并由其线性部分求出转移电压比μ。

实际计算值μ=2(2)保持U1=2V，令R L阻值从1KΩ增至∞，测量U2及I L，绘制U2=f(I L)曲线。

4．测量受控源CCCS的转移特性I L=f(I S)及负载特性I L=f(U2)实验线路如图11-5。