恒流源电路

hhy998 · 发表于 2011-9-23 14:09:08

我模电很菜，大家帮忙分析一下电路过程
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(原文件名:ourdev_671084ZVH3RN.jpg) </center>

hhy998 · 发表于 2011-9-23 14:10:23

帮满分析下原理，谢谢了

hhy998 · 发表于 2011-9-23 15:10:05

r1=r2=r3=r4哪位高人帮忙分析下

jackwang99 · 发表于 2011-9-23 16:32:54

没有图

hhy998 · 发表于 2011-9-23 16:53:56

(原文件名:ourdev_671084ZVH3RN.jpg)

wenwenba · 发表于 2011-9-23 17:20:13

没有人说：我来简单的定性说下啊。
如果RL增大。VRL升高。那么输入运放的电压就升高了。因此运放出处电压也变高。如是电流恒定。
至于为什么这个四个电阻一定要相等呢。
根绝RL上的电流很容易退出两个方程式。换算下，你就明白为什么他们要相等了。
最后输出电流 = 输入电压/ RS

duzhang · 发表于 2011-9-24 09:01:36

(原文件名:未命名.JPG)

上图中，由于上面的运放接成电压跟随器，所以R2的右端电压等于输出电压UO2；
于是：U+ = (V-UO2)*R2/(R1+R2)+UO2 = (V*R2+UO2*R1)/(R1+R2)； //这个电阻网路算电压，你懂的哈
又有：U- = UO1*R3/(R3+R4)；                                  //理由同上哈
还有：U+ = U-；                                              //线性电路运放输入端虚短
所以：(V*R2+UO2*R1)/(R1+R2）= UO1*R3/(R3+R4)；
整理：V*R2/(R1+R2) = UO1*R3/(R3+R4)-UO2*R1/(R1+R2)；
  IF：R1:R2 = R3:R4；
  有：V*R2/(R1+R2) = (UO1-UO2)*R1/(R1+R2)；                   //电桥平衡，你懂得啊
整理：UO1-UO2 = V*R2/R1；
于是：IL = (UO1-UO2)/RS = V/RS*R2/R1；

由上面推导结果可以看出，流过负载的电流IL由输入电压V以及电阻RS和R1、R2的比值有关，如果R1=R2，那么IL = V/RS；
所以，并不一定要求R1=R2，甚至也可以不用满足条件R1:R2 = R3:R4，只是这样算出来的结果有一个比较复杂的比例关系，不方便罢了；
为了便于计算和控制，还是取R1:R2 = R3:R4比较好；
以上不知是否解决楼主的问题，见笑了！！

hhy998 · 发表于 2011-9-26 10:15:05

太感谢了，因为我模电基础差，所以的慢慢消化

hhy998 · 发表于 2011-9-26 10:21:02

完全明白了，谢谢

464736921 · 发表于 2011-9-26 10:24:38

mark

hhy998 · 发表于 2011-9-27 11:44:22

按图实验，用LM324，那个RS和RL的值应该是什么范围，我如果RS=27，RL=240的话，3脚的电压怎么和2脚不等，

hhy998 · 发表于 2011-9-27 14:36:56

成功了，有哪位要用可以用，我RS-240，电流IL=20.6MA。V=4.96V，负载不能太大，RL我接240和100都正常

hhy998 · 发表于 2011-9-27 14:45:36

(原文件名:QQ截图20110927144410.jpg)

hhy998 · 发表于 2011-9-27 14:46:46

那个负载RL为何不能超过240,我不理解，实验得到的

cuison · 发表于 2011-9-27 15:13:36

学习一下。

cuison · 发表于 2011-9-27 15:39:12

电源电压太低，RS本身就消耗了约5伏，再加上三极管的消耗，剩下给负载的电压就低。

hhy998 · 发表于 2011-9-27 16:05:05

+v是12V供电的

liumaojun_cn · 发表于 2011-9-27 18:03:11

可以提高到24V

hhy998 · 发表于 2011-9-28 10:59:06

那个负载电阻为何不能太大，什么原因

zgxxer · 发表于 2011-10-11 12:41:12

RS可以再小一些吗?呆会接出来试试

hhy998 · 发表于 2011-10-13 11:32:17

请教高人，那个负载电压能高于5V吗，电路已经拆了，不好试验

wenjin0386 · 发表于 2011-10-13 12:49:58

mark

594832359 · 发表于 2011-10-14 16:28:22

根据电阻的比值设计的恒流源不知道实际用起来精度高不高啊？

mu03029827 · 发表于 2011-10-16 04:58:41

其实只要记住运放的两个特性就可以分析所有包含运放的电路了，一个是虚短，一个是虚断。虚短是说运放两个输入端的电压近似相等，虚断是说运放两个输入端流入的电流近似为零。
R5两端的电压之差始终是V,也就是4.96v,那么流过R5的电流就是4.96/240,这个电流全部流过负载，负载如果超过240欧，那么R5右端电压就超过了4.96v,为了维持电流不变，R5左端电压也会抬高，但是受到电源电压12v的限制，最多抬高到10v左右（因为还有三极管上的固定压降），所以解决方案就是提高电源电压。

xizi · 发表于 2011-10-16 09:15:46

回复【13楼】hhy998
那个负载rl为何不能超过240,我不理解，实验得到的
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回复【18楼】hhy998
那个负载电阻为何不能太大，什么原因
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回复【21楼】hhy998
请教高人，那个负载电压能高于5v吗，电路已经拆了，不好试验
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15楼已经回答了你的问题，只是你没有理解人家的回答，还是追问。

电源是12v没错，但是如何分配要仔细计算。只要看这样一条支路就可以了：

电源12V--运放LM324电源脚4--运放LM324输出脚1--三极管Q3基极--三极管Q3发射极--电阻RS--负载RL--地。

按照电流IL=20.6mA计算，负载RL占去了20.6*240=4.94v，电阻RS占去了20.6*240=4.94v，三极管Q3基-射极占去了0.7v，剩余的电压由运放LM324内部压降占有：
12-4.94-4.94-0.7=1.42v
这里关键是运放LM324内部压降有个最小值，一般在1--2v之间，这是由运放的特性决定的，也就是做不到满电源电压输出。

可以看出负载RL得到4.94v已经是最大可能值了，增大RL阻值也无济于事，反而会使电流不恒定。

24楼也给出了很好的解释。不过解决方案不仅限于提高电源电压，降低RS阻值也是很有效的方法。因为只要降低了RS的电压消耗，省出来的电压就可以转移到负载RL上。但RL太小也会有缺点，这里不就不讨论了。
RL不用240欧，降低到100欧应该没问题。这样可以省出来2.88v给负载，那么负载电压就可以到达4.94+2.88=7.82v，完全满足输出5v的要求。

xiongxie007 · 发表于 2011-10-16 10:14:17

mark

osddyg123 · 发表于 2011-10-16 12:20:19

我模电学的太次，对电路分析不精，还是多看看告诉的分析吧。

huihui_lzh · 发表于 2011-11-16 23:02:43

mark

jiay007 · 发表于 2011-11-19 17:12:16

学习一下。

yuhongshuai · 发表于 2011-12-1 15:20:01

mark

cumthe · 发表于 2011-12-1 16:38:02

三极管起什么作用啊？

moonhtc · 发表于 2011-12-1 18:08:08

mark

vjcmain · 发表于 2011-12-13 13:04:47

学习了

B214215850 · 发表于 2012-1-31 15:02:30

mark

caoweidong · 发表于 2012-1-31 16:06:06

RS上的电压是恒定的！所以负载即为恒流源！
为什么RS的电压是恒定的呢！现在假设R1=R2=R3=R4这样最好理解
其中U+=U- (运放原理)

U+=(U+UO)/2 U-=U01/2 则U01=U+U0 所以RS上的压降即为U 为输入电压可控！

sunhaoqin · 发表于 2012-2-1 19:01:42

mark

hhy998 · 发表于 2012-2-21 08:59:30

谢谢各位的分析，这个电路实际用了几次了，希望要做恒流源电路直接可以用，有什么好的电路也可以贴出来大家一块讨论

03024003 · 发表于 2012-2-21 09:32:47

mark

Iampujing · 发表于 2012-8-23 09:51:02

4-20mA 讨论好帖

yuwenilanlan · 发表于 2012-9-6 16:00:54

MARK 学习了

semonpic · 发表于 2012-9-6 17:05:10

这个好，呀

mcuprogram · 发表于 2013-2-19 17:52:33

xizi 发表于 2011-10-16 09:15
回复【13楼】hhy998
那个负载rl为何不能超过240,我不理解，实验得到的
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能否说说图中的三极管？？

xizi · 发表于 2013-2-19 21:33:58

mcuprogram 发表于 2013-2-19 17:52
能否说说图中的三极管？？

三极管是电流放大器，减轻运放负担，提高带载能力。对于电流IL=20.6mA来说，假设三极管放大倍数100，则运放输出电流只需20.6/100 = 0.206 mA。

chengtina · 发表于 2013-2-20 10:28:15

楼上莫元负那么多?什么时候用光了?

yangjl2010 · 发表于 2013-2-21 16:09:31

mcuprogram 发表于 2013-2-19 17:52
能否说说图中的三极管？？

三极管是电流放大器，减轻运放负担，提高带载能力。对于电流IL=20.6mA来说，假设三极管放大倍数100，则运放输出电流只需20.6/100 = 0.206 mA。

请教一下，这个电路可否用于0-10V输入，即0-10V转换成4-20MA，要怎么改呢，

jianbo · 发表于 2013-2-26 09:48:55

duzhang 解释相当到位，mark下....

baige2013 · 发表于 2013-3-14 12:55:33

提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

lovewwy · 发表于 2013-3-14 15:22:34

虚短是负反馈的特性；不是运放的特性

kpzclxtx · 发表于 2013-4-17 16:53:21

楼主实现的恒流源精度能达到多少？

minier · 发表于 2013-4-21 14:13:42

7楼正解！若只有几个mA可以不用三极管

sqqdjian · 发表于 2013-4-21 16:15:24

MARK 经典的运放恒流分析

BCE312 · 发表于 2013-5-30 15:42:55

duzhang 发表于 2011-9-24 09:01
(原文件名:未命名.JPG)

推算得很细心！

BCE312 · 发表于 2013-5-30 15:44:58

今天仿真了一下。有空搭电路出来测试一下参数。希望有人做出来的说一下测试效果。

weimas · 发表于 2013-5-30 15:49:13

学习了，mark

jz701209李 · 发表于 2013-5-30 16:19:51

学习一下....

zn_dmu · 发表于 2013-8-6 00:03:20

最近正要搞这个，mark了

greato1 · 发表于 2014-7-30 17:31:44

mark

lxa0 · 发表于 2014-7-30 19:00:15

duzhang 发表于 2011-9-24 09:01
(原文件名:未命名.JPG)

你的模电太厉害啦~~~~~~~~~~~

恒流源电路

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