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设计非线性负载时,电阻的输出电流如何获得?

2021-04-27 10:26 行业新闻 已读

  设计当今的输出设备并不困难。许多简单的电路可以将单极性恒定电流发送到可变或非线性负载。双极电路受到更多限制,但它也非常简单。

  最近,您需要为特定的LED灯设计电源。一些工程师朋友认为,在设计允许LED调光的可变电流源时,我遇到了一些困难。实际上,我只是改变了笔记本电脑的“黑砖头”电源(从跳蚤市场购买的),就做到了。

设计电路时,非线性负载电阻的输出电流如何获得?

  如果放大器的输入也是恒定电流源(即,其电流值不会随负载而变化的电流),则通常在一个芯片上只有两个匹配的双极结型晶体管(BJT)(以确保温度匹配)用于形成电流镜。电流施加到两个基极和一个集电极,两个发射极接地,另一个集电极承载相等的电流。稍微更复杂的布置可以提高性能,但是在许多情况下,基本电路就足够了。

  匹配的NPN型BJT晶体管比匹配的PNP型晶体管更容易接近,但后者也可用。对于从正电源流向接地源的电流,电流镜具有两个匹配的PNP。晶体管可用于获得流过地面负载的镜像电流,但也有一些动态范围为106(1,000,000:1)的快速电流镜像。

  电压输入仅需要运算放大器,晶体管(FET或BJT)和电阻器。输入信号被施加到运算放大器的同相输入端。运算放大器驱动晶体管的栅极/基极。电阻的一端接地,另一端连接到反相输入端子和源极/射极。输出电流来自漏极/集电极流出。

  这些电路通常接地,并且负载连接到直流电源。使用NPN/N通道设备还是PNP/P通道设备取决于电源的极性。如果电流需要驱动接地负载,则可以将电路连接到电源轨,但是信号输入需要进行电平转换。

  如果需要双极性电流输出,则可以使用标准电压放大器(有时是运算放大器)通过低电阻电流检测电阻器来驱动负载。放大器的负反馈信号由连接到该电阻两端的电流检测放大器提供。电源电压必须足以在最坏的负载偏置条件下向最大负载提供最大预期电流。

  如果电路需要可变电压下的固定电流负载,则可以使用耗尽的JFET,并且在其源极和栅极之间连接一个电阻以形成一个非常简单的电阻(尽管温度不稳定)这两个恒流设备均已终止。 -栅极和漏极位于器件的两端(如果使用N沟道JFET,则漏极为正;如果使用P沟道JFET,则漏极为负)。通过调节电阻来设置电流。

  在下面的简短文章中,上面的电路通过示意图进行了详细介绍,但是精密电流输出放大器的基本原理实际上非常简单。

  这些实际上是三端器件。在负电源和参考引脚之间以及负输出和负电源之间连接一个电阻,以确定电流。

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