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话说:好难得 电流源

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楼主


这是甚么,这是线性电路,
图中那个V干吗用的,是基准,
放大器,不需基准,稳压或恒流则必须,为甚么?!
因为,稳压或恒流的工况,是静态开通,这需以负反馈建立平衡,在负反馈工况下,若然没有偏置,电路是死活不会开通的,
所以,基准的功能,不仅止于作为一个 Ref,还是令电路静态开通所必须的偏置!!
根据运放的行事常规,若负反馈强于正反馈,那除非输入讯号或给予偏置,否则永不开通,当输入讯号或给予偏置时,负反馈虽居强势但无法把输入端拉回零电位,这运放遂悬停于线性区,从而实现可控的静态开通,这就是反馈式稳压或恒流电路的根本原理。
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沙发
ID:1100060 发表于 2025-7-14 06:38 | 只看该作者

同样是恒流,但howland电流源跟一般恒流电路不一样的地方是,架构跟放大器无二,可直接拿它作放大器来用,尤其是音频功放,可使扬声器的运动更准确地跟随讯号电压。
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板凳
ID:1100060 发表于 2025-7-14 07:14 | 只看该作者

运放的开环增益是,电压增益,所以,倘若偏置固定,则V不变,Vout也就不会变,
但是,电路的平衡却可因Rʟ的变化而调整,这样,Vout就会随负载而更动,
自然规律的巧妙,在于Vout之变正好把Rʟ之变抵消,令R5的电流得以恒定,而由于挂载点在同相臂,令正反馈因加载而削弱,保证了运放能像稳压器那样悬停于线性区。
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地板
ID:592807 发表于 2025-7-14 20:45 | 只看该作者
为啥用1M这么大的电阻
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5#
ID:1100060 发表于 2025-7-16 23:18 | 只看该作者
黄youhui 发表于 2025-7-14 20:45
为啥用1M这么大的电阻


喔呵,那得找设计此电路的那位请教去了。
据我所知,运放的重点功能是,信息处理,信息表达所需的功率不大,所以,运放大多数都是微功率,
如果电源是5V,电阻1MΩ,则电流就是5μA,仍然足够让一般运放的输入级正常运行。
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6#
ID:1100060 发表于 2025-7-16 23:57 | 只看该作者

先前讲过,如果运放获得的总反馈为负,则死活不会开通,
实际上不是不开通,而是杵在地电位,因为,运放的末级是AB类,两管是稍微直通的,换言之,输出端的待机电位就是两管的分压,这样才能无间断受控,
Vout,只听命于差模输入,但反过来,Vout对输入端而言却是共模,共模再大,也无法令运放有所动作,别忘了,运放设计的默认规则就是,把Vout为零跟差模输入为零绑定!
稳压或恒流是甚么工况,是静态开通,你不给两个输入端的电位拉开差距,运放能通吗;稳压与恒流的实现,其实都是平衡,让系统自我平衡,最简单的手段莫过于负反馈。
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7#
ID:1100060 发表于 2025-7-17 00:57 | 只看该作者

作为电力调控器,自我平衡的实现 必须透过负载信息检测,APFC还须把电网电流也探查才行,
但是,Howland电流源虽有电流源之名,但其研发的立意却非为电力调控,而是动态应用,像放大啊伺服啊这些,
至于恒流原理,Howland电流源根本不监视负载电流,整个系统只有电压反馈,但 Vʀʟ跟Vout 的关系却像 带自举的射极跟随器 那样!
如果Rʟ挂载于运放输出端,对差模输入是没有影响的,倘若挂载点在反馈链上,运放的偏置就会受影响了,Howland电流源的挂载点在同相臂,所以,加载只会把正反馈削弱,
Vout跟差模输入的关系,是人为规范,约定俗成,负反馈的效果却是自然规律,如果反相臂的分压比大于同相臂,则运放得到的总合反馈就是负,总合反馈只取决于电桥参数,不受基准V的影响,也不能把基准V的力量扺消,亦就是说,负反馈只能令运放悬停于线性区而不能拉回待机状态,Howland电流源加载后,正反馈更弱,但因基准V的存在,Vout只会减小而不会消失,而当Rʟ改变时,Vout变化的程度是 刚好令 Vʀ₅ 不变。
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8#
ID:1100060 发表于 2025-7-17 23:45 | 只看该作者

但是,当Rʟ变更时,Vʀ₅ 为何能够纹丝不动呢?!
这电路的平衡点,並不耐人寻味或巧合,而是有数可计的,
如果R1跟R2相等,则R3和R4也必须相等,反之亦然,那么,两个相等的数减去两个相等的数,得出的还是两个相等的数!
如果 Vʀ₁ 比 Vʀ₃ 多1V,则 Vʀ₂ 也比 Vʀ₄ 多1V,这多出的 1V,就归R5所有,结果就是,基准V若然不变,则 Vʀ₅ 也就跟着恒定 而且等于基准V,因负反馈建立了 虚短 的工况,Vᴘ跟Vɴ是对齐的,所以,如果 基准V 为上负下正,则Vʀ₅就是上正下负,都是 1V。
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9#
ID:1100060 发表于 2025-7-20 11:44 | 只看该作者

负反馈放大器不一定是恒流源,运放也不是跨导 (压控电流元) 器件,
但是,负反馈有个重要的效果,就是〖虚短〗,两个输入端的电位相等,解读此电路,可抓住虚短,以此为中心比较同相臂与反相臂的分压差异,就可算出R5的分压,如果R1和R2相等 (则R3与R4也须相等),R5的分压就一直等于基准V。
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10#
ID:1100060 发表于 2025-7-24 00:44 | 只看该作者

根据标题图给出的配置,再假设运放的电源是15V,
那么,恒流作用能正常发挥的Vʀʟ范围就是 ±(Vcc–V),在这里就是,0至±14V,基准愈大,恒流范围就愈小。
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