三种恒流源电路原理分析
1、简单恒流源
许多场合，由单个恒流管极管或几个恒流管串联、并联后串入有关电路，即可方便地构成简单的恒流源，既降低了电路对电压变化的敏感性，又减少了电路的复杂性，可广泛用于各种半导体器件和集成电路工作点的稳定。只要恒流管的端电压在us和ub之间变化，就能保证电流恒定。下图是单个恒流管构成的恒流电路，与恒流管串联负载rl即可得到恒定电流。
图1、单管恒流源：(a)电路、(b)伏安特性
若一只恒流管的工作电流不够大，可用两只或两只以上的恒流管并联来扩大电流。这时总的工作电流等于各恒流管电流之和。开始恒流工作的电压即为并联恒流管us值最大者，而击穿电压为各恒流管中ub值最小者，如图2所示，两只恒流管并联后的总阻抗zh= zh1//zh2。可见恒流管并联后总的动态阻抗将降低。
图2、并联恒流管恒流源：(a)电路、(b)伏安特性
如要求恒流源承受较高电压，则可将几只恒流管串联使用。例如，将两只恒流管串联，则开始恒流工作的电压us =us1+us2，而总的击穿电压ub=ub1+ub2。但必须注意，串联使用的各恒流管的恒定电流应尽量一致，才能在整个电压范围内得到平直的恒流特性。若恒定电流有差异，则恒流值小的管子将会工作于击穿状态。为避免击穿，可并联电阻或稳压管予以保护。
2、高精度恒流源
下图（a）是一种精度较高的恒流电路，且可把单管的恒定电流ih扩大成ioh其中：
ioh≈ic=（uz-ube）/rc（如β》1，ioh》ih）
其中uz为稳压管的稳定电压，rc是射极电阻。
假定由于某种原因导致ioh增加，则ic也增加，射极电位uc，必然升高，但uz几乎是固定的，于是ube= uz-ue就要降低一些，ib也随之减小，因此起到了抑制ic、ioh增加而使ioh稳定的作用。该电路恒流的关键是要uz不变，用了恒流管以后，因电源电压波动或负载变化而引起的的变动实际上将极其微小。
按照该电路所用元件参数，电压大于10v（即us+uz）时开始恒流，i0h = 200ma。电压在10~45v范围内变化时，δioh =0.5ma。适当改变rc，可调整ioh的大小。
图3、两种较高精度的恒流源：(a)采用稳压管、(b)采用三极管
图3（b）用一只晶体管取代了图（a）中的稳压管，使该电路带有反馈放大环节，从而能把输出电流的微小变化，经放大反馈而予以抑制，使电流更加稳定。比如，当电源电压或负载变动使输出电流ioh增加时，ic1、ic也增加，于是ube2=urc=icre升高，因而ib2、ic2随之增加。但ih是固定的，所以ib1要减小，最后导致ic2、ioh减小而实现恒流。该电路的输出电流为
ioh≈ube2/re≈0.7v/re（如β1、β2》1，ioh》ih时）
开始恒流工作的电压us≈us1+1.4v（us1为恒流管的起始电压，ube1+ ube≈1.4v），较图（a）低许多。加于该电路的最高电压ub不能超过恒流管或晶体管的击穿电压。
按该电路所用元件参数，可得ioh=20ma，us45v的恒流源。电压在3~45v范围内变化时，ioh仅变化0. 1ma.
3、高电压恒流源
需要较高电压的恒流源时，可用下图所示电路。电路(a)把恒流管串接在高反压晶体管的射极，要求辅助电源eb>us + 0.7v。当β》1时，该电路的输出电流ioh近似等于恒流管的恒定电流，但电路的击穿电压大大提高了。如使用高反压晶体管3dd102，则ub在500v以上。
图4、高电压恒流源：：(a)小电流、(b)大电流
图(b)是另一种输出功率大，耐压高的恒流电路。其中恒流管和t2、t3及re组成的电路即图(b)电路，起恒流作用，要求辅助电源eb> us+2.1v (在此us为恒流管的起始电压，2.1v是三只晶体管的ube之和）。该电路按图中所选参数，其输出恒定电流ioh=20ma，起始电压小于3v，击穿电压高达500v。
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图1、单管恒流源：(a)电路、(b)伏安特性
若一只恒流管的工作电流不够大，可用两只或两只以上的恒流管并联来扩大电流。这时总的工作电流等于各恒流管电流之和。开始恒流工作的电压即为并联恒流管us值最大者，而击穿电压为各恒流管中ub值最小者，如图2所示，两只恒流管并联后的总阻抗zh= zh1//zh2。可见恒流管并联后总的动态阻抗将降低。
图2、并联恒流管恒流源：(a)电路、(b)伏安特性
如要求恒流源承受较高电压，则可将几只恒流管串联使用。例如，将两只恒流管串联，则开始恒流工作的电压us =us1+us2，而总的击穿电压ub=ub1+ub2。但必须注意，串联使用的各恒流管的恒定电流应尽量一致，才能在整个电压范围内得到平直的恒流特性。若恒定电流有差异，则恒流值小的管子将会工作于击穿状态。为避免击穿，可并联电阻或稳压管予以保护。
2、高精度恒流源
下图（a）是一种精度较高的恒流电路，且可把单管的恒定电流ih扩大成ioh其中：
ioh≈ic=（uz-ube）/rc（如β》1，ioh》ih）
其中uz为稳压管的稳定电压，rc是射极电阻。
假定由于某种原因导致ioh增加，则ic也增加，射极电位uc，必然升高，但uz几乎是固定的，于是ube= uz-ue就要降低一些，ib也随之减小，因此起到了抑制ic、ioh增加而使ioh稳定的作用。该电路恒流的关键是要uz不变，用了恒流管以后，因电源电压波动或负载变化而引起的的变动实际上将极其微小。
按照该电路所用元件参数，电压大于10v（即us+uz）时开始恒流，i0h = 200ma。电压在10~45v范围内变化时，δioh =0.5ma。适当改变rc，可调整ioh的大小。
图3、两种较高精度的恒流源：(a)采用稳压管、(b)采用三极管
图3（b）用一只晶体管取代了图（a）中的稳压管，使该电路带有反馈放大环节，从而能把输出电流的微小变化，经放大反馈而予以抑制，使电流更加稳定。比如，当电源电压或负载变动使输出电流ioh增加时，ic1、ic也增加，于是ube2=urc=icre升高，因而ib2、ic2随之增加。但ih是固定的，所以ib1要减小，最后导致ic2、ioh减小而实现恒流。该电路的输出电流为
ioh≈ube2/re≈0.7v/re（如β1、β2》1，ioh》ih时）
开始恒流工作的电压us≈us1+1.4v（us1为恒流管的起始电压，ube1+ ube≈1.4v），较图（a）低许多。加于该电路的最高电压ub不能超过恒流管或晶体管的击穿电压。
按该电路所用元件参数，可得ioh=20ma，us45v的恒流源。电压在3~45v范围内变化时，ioh仅变化0. 1ma.
3、高电压恒流源
需要较高电压的恒流源时，可用下图所示电路。电路(a)把恒流管串接在高反压晶体管的射极，要求辅助电源eb>us + 0.7v。当β》1时，该电路的输出电流ioh近似等于恒流管的恒定电流，但电路的击穿电压大大提高了。如使用高反压晶体管3dd102，则ub在500v以上。
图4、高电压恒流源：：(a)小电流、(b)大电流
图(b)是另一种输出功率大，耐压高的恒流电路。其中恒流管和t2、t3及re组成的电路即图(b)电路，起恒流作用，要求辅助电源eb> us+2.1v (在此us为恒流管的起始电压，2.1v是三只晶体管的ube之和）。该电路按图中所选参数，其输出恒定电流ioh=20ma，起始电压小于3v，击穿电压高达500v。
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