基于运放的恒流设计原理分析(二)
基于下图分析恒流,R1 = R2
理想状态下的分析:
(1)、V1 = 2V, Vin' = V1 = 2V
(2)、Vo' 与Vin'之间是一个PN结,一般0.5~07V,这里取0.6V
Vo' = Vin' + 0.6 = 2.6V
(3)、Q1导通,该支路(VCC->R1->Q1->R2->GND)电流 I = Vin' / R2 (理想状态电流不会流入运放中),
Vin'' = VCC - (I * R1) = VCC - (Vin' / R2 *R1)
由于 R1 = R2 ,所以 Vin'' = VCC- Vin' = 5 - 2 = 3V
(4)、VCC在电阻R3上产生的电流,理想状态,电流不会流入到运放中,全部从Q2流过,再到负载电阻R4,该支路是串联,
所以Iout = (VCC - Vin'') / R3 = (5-3)/10K = 200uA。
下面看仿真结果:
图1中,电阻R4调到0%,相当于短路,直接接地,电流191uA
图2到图3中,调节负载电阻R4,输出电流Iout基本上保持不变190uA,R4继续增大,电流开始减小,继续看下图
图4、5中,R4继续增大,这个阶段的电流又保持不变189uA,只是比上个阶段电流小了。
图6中,R4增大到100%,电流148 uA。
总结:
(1)、理想状态下,可以迅速的分析出电流 Iout = (VCC - V1) / R3 。
(2)、在仿真过程中,无论R4怎么调节,Vin' 、Vo'、Vin'' 、Vo''始终保持不变。
(3)、理论值和实际值电流误差大。
(4)、在某个恒流前的提下,负载调节范围小。在一个很小的范围内,R4<R3范围内,才能保持恒流。