Ⅰ 如何用運放電路製作做恆流源
1、基本原理:
運放製作恆流源的原理是運放的加減法運算電路。
電路中需要一個確定輸出電流大小的基準電源和采樣電阻,在采樣電阻兩端的電位進行比較運算並控制采樣輸出保證采樣電阻上電壓保持恆定,從而保證輸出電流的恆定。
2、基本電路:
下圖是典型的恆流源電路,基準電源Vref,采樣電阻RS。
3、電路分析:
可以看出它實際上就是一個加法電路:它的輸出Vo是由兩個輸入Vref、Vo'疊加的結果。
V01=(Vref/2)*2=Vref
Vo2=(Vo'/2)*2=Vo'
Vo=Vo1+Vo2=Vref+Vo'
則有:
Vo-Vo'=Vref
取樣電阻RS中的電流:
I=(Vo-Vo')/RS=Vref/RS
如果取電流很小,滿足:
IR<
實際電路中,只要滿足R>>RS,就可以滿足IR<
則有:
Io≈I=Vref/RS
所以輸出電流只取決於基準電壓Vref和采樣電阻RS,與輸出負載無關。
Ⅱ 求助 輸出為0——2mA的精密恆流源設計的電路圖 晶元精度最好高 晶元最好容易買到 謝謝
輸出為0~2mA是什麼意思?恆流源的輸出電流是固定的,你的意思是調節范圍為0~2mA嗎?
Ⅲ 怎樣設計一個恆流源的電路及其原理,要求電流為400mA。謝了
如果對恆流精度要求較高,可考慮用下圖,圖中R1=1.25/恆流值。
恆流300mA:1.25/0.3=4.17歐;恆流400mA:1.25/0.4=3.125歐。
Ⅳ 如何利用三極體和運放設計一個150mA的恆流源,求電路圖,驗證過的!!!
為什麼一定要加運放呢?如果不是什麼高精密的恆流源的話,就三極體就得了,一個是運放的,一個三極體的,三極體我用了PNP的,因為這種電路的輸出容易看明白一點,運放的輸出要那兩個點,三極體的也一樣
Ⅳ 怎麼樣用單片機做成恆流源
基於STC89C52的程式控制恆流源的設計
高精度的程式控制恆流電源在儀器儀表、感測器技術和測試領域中有著廣泛的應用。以往程式控制恆流源電路大都採用PWM脈沖方式,雖便於控制和調節,但精度難以保證,並且PWM方式的波形占空比調節范圍有限,難以滿足連續可調大電流的要求。本文介紹一種採用STC89C52單片機控制壓控恆流源並通過擴流電路來實現恆流源程序控制的方案,其輸出電流值可達2A。
程式控制恆流源的構成和工作原理
程式控制恆流源電路由壓控電路、擴流電路和數控電路組成,結構如圖1所示。
圖1程式控制恆流源電路的組成框圖
本恆流源電路採用STC89C52控制D/A轉換電路產生電壓控制信號,通過1個精密線性壓控電流源和擴流電路輸出所需的電流值;取樣電路采樣後經A/D轉換由數控電路讀出,然後送到顯示控制電路顯示;同時,取樣電路給壓控電流源提供電流負反饋以進一步穩定電流輸出。
程式控制恆流源電路設計
1數控電路的設計
數控電路採用由STC89C52構成的單片機最小系統來負責對D/A、A/D的控制,以及按鍵響應和LED的顯示。模塊內的數字電路和模擬電路各自採用獨立的穩壓電路供電,以減小數字電路高頻峰值電流對模擬電路的影響,可以很大程度上降低D/A輸出的紋波電壓。
本設計中的D/A轉換電路採用MAX531,使用其內部自帶的2.048V基準源,D/A轉換的解析度為0.5mV,加在1Ω的取樣電阻上就可以分辨出0.5mA的電流(步進0.5mA)。
A/D轉換電路採用MAX1241,與MAX531使用同一基準源。A/D轉換的解析度為0.5mV,取樣電阻為1Ω時,測量電流的解析度為0.5mA(可根據步進和測量精度的實際要求,選擇D/A、A/D轉換器的位數和參考電壓)。
由於要實現人機對話,至少要有10個數字按鍵和2個步進按鍵,考慮到還要實現其他的功能鍵,選用16按鍵的鍵盤來完成整個系統控制最合適。顯示部分採用8位LED數碼管,其價格便宜,易於實現。考慮到單片機的I/O埠有限,為了充分優化系統,採用外部擴展1片8155來實現鍵盤介面與顯示功能。
2壓控電流源的設計
壓控電流源的負反饋放大部分有1個精密運放構成的同相放大器,引入深度的電流負反饋,從而穩定輸出到負載的電流,如圖2所示。運放正常工作於同相放大狀態時,由運放虛地的原理可知取樣電阻上的電壓:U2=Uin,因此I2=U2/R2=Uin/R2。因為採用高輸入阻抗的放大器,反相輸入端的電流近似為零,負載電流IL=I2=Uin/R2。只要擴流電路性能好,輸出電流的精度完全取決於取樣電阻的精度。
圖2壓控電流源電路原理圖
3擴流電路的設計
擴流電路選用S類功率放大器,原理如圖3所示。其特點是用電壓控制放大器與電流驅動放大器構成電橋,使電壓放大器工作在無負載的狀態(輸出電流為零),而後級則工作於壓控跟隨器狀態,很容易實現很好的跟隨作用。而對於負載來說,前後級是並聯輸出的,而負反饋是從取樣電阻引出送回前級放大器上的。因此,S類功放的質量取決於前級。
圖3S類功放擴流電路原理圖
S類功率放大電路的核心是1個帶負載能力很強的電流驅動放大器,與負載之間通過電橋耦合。假設放大器的開環增益接近無窮大,那麼放大器兩輸入端的電壓將極度接近,用公式表示為:I1R1=I2R2,I3R3=I4R4。
若放大器輸入阻抗無窮大,放大器兩輸入端的電流近似為零,則I2=I4,可得,I1=I2R2R3/R4R1;電橋平衡時,R2R3=R4R1,所以I1=I2,因此I1=0。
根據以上推導,說明當S類功率放大電路穩定工作後,前級放大電路工作在空載或輕載狀態,負載所需要的電流完全由後級的電流驅動放大電路提供。這樣,電路對前級壓控電流源的負載要求不高。
綜上所述,只要選擇高輸入性能和強負載能力的後級功放晶元,輸出的變化完全由前級決定。而前級工作在空載狀態,其性能基本與負載的變化無關。這樣在設計前級時,可以拋開負載能力的考慮而直接使用高精度、低失調的運算放大器;設計後級時,因為輸出取決於前級,不必擔心負載的加入會影響它的工作性能,選擇范圍變得更寬。
基於S類功放電路的設計原則,為保證電路的可靠性和足夠的性能,採用高品質功放晶元LM3886,其各項電氣性能非常接近理想放大器,並且有足夠的輸出功率。
測試結果表明,無論是大電流還是小電流,負載阻值的改變對系統的影響都比較小,說明系統達到恆流這一基本要求。
結語
該程式控制恆流源的主要特點是採用S類反饋控制放大電路,實現精密電流控制,具有操作方便、穩定可靠等優點,通過實際測試性能優越。
Ⅵ 恆流穩壓電源帶電路圖原理 基礎解析
◆恆流源電路工作原理
●恆流源是指輸出電流不隨電路電壓、負荷、專環境溫度而改變的電路,屬因此理論上理想的恆流源應具備無限大的內阻。
一個簡單而典型的恆流源電路如圖所示:
如圖中恆流源輸出的電流有可變電阻Rvi來定,我們知道三極體在放大區工作時集電極的電流是由基極電流來決定的,即:IC=β×IbR1與二極體串聯給基極提供一個穩定的偏置電壓,利用發射極電阻Rvi一方面可調電流,另一方面具有負反饋作用,使輸出電流更穩定。
Ⅶ 求用lm358做一個簡單的恆流源的電路圖
電路圖如下所示:
BOM元器件清單:
一個電路洞洞板,一個1Ω / 5W 電阻,一個LM358Ic,兩個合專適大小的屬接線端子,一個IRFZ44N N型場效應管 MOSFET,一個500k 電位器。
LM358使用注意事項
LM358是雙運放組成的運算放大器,可以單電源供電,也可以雙電源供電。常用來做電壓信號採集的前端電壓跟隨器,同時起到增加輸入阻抗的作用,避免影響被測量的電壓值。
LM358當工作在單電源5V供電時,當IN+從0~5V輸入,其輸出電壓OUT只能從0~3.7V,而不是0~5V,也就是說,當IN+輸入0~3.7V時,電壓可以跟隨到OUT,當輸入大於3.7V時,輸出將還是3.7V,大不了了。
由於LM358是射極輸出,輸出范圍最多為VEE+0.7~VCC-0.7,和TL082一樣,都沒有rail to rail的性能,輸出最高為3.xV。
Ⅷ 恆流源電路設計
為什麼一定要加運放呢?如果不是什麼高精密的恆流源的話,就三極體就得了,一個是運放的,一個三極體的,三極體我用了PNP的,因為這種電路的輸出容易看明白一點,運放的輸出要那兩個點,三極體的也一樣
Ⅸ 恆流源電路工作原理是什麼一般通過什麼方式實現
恆流源電路 就是指在電源電壓或者負載容量在一定區間內變化時,輸出電流能夠始終保持在一個相對穩定的范圍內不變。實現恆流目的的電路很多,一般都包括反饋和調節環節。
Ⅹ 恆流電源原理
恆流電源原理:
恆流亦可叫穩流,意思相近,一般可以不加區別。與恆壓的概念相比,恆流的概念就難於理解一些了,因為日常生活中恆壓源是多見的,蓄電池、干電池是直流恆壓 電源,而 220V 交流電,則可認為是一種交流恆壓電源,因為它們的輸出電壓是基本不變的,是不隨輸出電流的大小而大幅變化的。
(10)精密恆流源電路擴展閱讀:
一個直流電源有兩種工作狀態,一種是恆壓狀態,按照恆壓電源的特徵在工作;一種是恆流狀態,按照恆流電源的特徵在工作。恆壓恆流電源指既有恆壓控制部件,又具有恆流控制部件的電源。
恆流恆壓電源內部有兩個控制單元,一個是穩壓控制單元,在負載發生變化的情況下,努力使輸出電壓保持穩定,前提是輸出電流必須小於預先設定的恆流值。實際上在恆壓狀態時,恆流控制單元處於休止狀態,它不幹擾輸出電壓和輸出電流。
當由於負載電阻逐步減小,使得負載電流增加到預先設定的恆流值時,恆流控制單元開始工作,它的任務是在負載電阻繼續減小的情況下,努力使輸出電流按預定的恆流值保持不變,為此需要使輸出電壓隨著負載電阻的減小而隨之降低,在極端情況下,負載電阻阻值降為零(短路狀態),輸出電壓也隨之降到零,以保持輸出電流的恆定。
這些都是恆流部件的功能,在恆流部件工作時,恆壓部件亦處於休止狀態,它不再干預輸出電壓的高低。