这几天查询有关恒流设计的电路,网上到是很多,但都是只给出电路图,没有具体说明原理,为什么就构成了恒流呢?
经过下面的分析计算,真相终于浮出水面了。
恒流前提条件:当电阻R1/R2 = R3/R4 ,且运放工作在线性区域,Vo' = 2Vin'时,Iout = Vin / R6公式才成立。
当R5继续增大,至运放接近饱和时,Vo'不再等于2Vin',此时Iout = Vin / R6公式不成立,电流开始减小
R5继续增大,运放已经饱和了,电流进一步减小
R5继续增大,电流继续减小
注意最后两张图,电位器R5分别调至74%和100%时,两种状态下的Vo'值是一样,说明已经达到饱和状态。
此时发现该运放有个缺点了,运放是9V供电,而饱和输出是7.5V,说明该运放不是轨到轨的,
所以这里为什么一开始不将VCC设置为5V了,设置为5V很快就进入饱和,如果还想让电路保持恒流,可以将9V供电继续抬高。
抬高运放供电不是不可以,就会引入成本上的代价了,需要更高的电源来供电,输出电压Vo电平也被抬高,就很难与现在的TTL电平进行匹配了。
总结:
(1)、理想状态下,分析出电流 Iout = Vin/ R6 。
(2)、运放在线性区域时,理论值和实际值电流一致,精度高。
(3)、在恒流前提下,电阻可调节的范围稍微大点。
以下是两张细节运算的草稿图