最简单的恒流源
最简单的恒流源就是用一只恒流二极管。实际上,恒流二极管的应用是比较少的,除了因为恒流二极管的恒流特性并不是非常好之外,电流规格比较少,价格比较贵也是重要原因。最常用的简易恒流源用两只同型三极管,利用三极管相对稳定的be电压作为基准,
电流数值为:I = Vbe/R1。
这种恒流源优点是简单易行,而且电流的数值可以自由控制,也没有使用特殊的元件,有利于降低产品的成本。缺点是不同型号的管子,其be电压不是一个固定值,即使是相同型号,也有一定的个体差异。同时不同的工作电流下,这个电压也会有一定的波动。因此不适合精密的恒流需求。
为了能够精确输出电流,通常使用一个运放作为反馈,同时使用场效应管避免三极管的be电流导致的误差。如果电流不需要特别精确,其中的场效应管也可以用三极管代替。
恒流源相当于一个高压稳压电源与一个高阻值电阻的串联,其特点是外部阻抗的变化对其输出电流的影响极小(因为其内部的“高阻值”可能高出外部阻抗几个数量级,外部阻抗变化对整个串联阻值的影响极小)。如果真的需要制作一个,也就是这样处理的。大多数情况下,“恒流源”只是一个用于电路分析的的概念,不需要实物的。
所谓恒流源,相当于一个内阻r极高的电源E。当电源外接负载的电阻R相对于这个内阻r很小的时候,回路的电流I=E/(r+R)≈E/r。即回路电流I与外接负载R的大小基本无关,I基本恒定,这就是恒流源了。
要恒流,负载的电阻值必须要小于4.2/0.1=42Ω,即负载电阻变化在0-42Ω范围内变动。如果在大于42Ω范围变动,电流就达不到0.1A,而且也起不到恒流,