這幾天查詢有關恆流設計的電路,網上到是很多,但都是只給出電路圖,沒有具體說明原理,為什么就構成了恆流呢?
經過下面的分析計算,真相終於浮出水面了。
恆流前提條件:當電阻R1/R2 = R3/R4 ,且運放工作在線性區域,Vo' = 2Vin'時,Iout = Vin / R6公式才成立。
當R5繼續增大,至運放接近飽和時,Vo'不再等於2Vin',此時Iout = Vin / R6公式不成立,電流開始減小
R5繼續增大,運放已經飽和了,電流進一步減小
R5繼續增大,電流繼續減小
注意最后兩張圖,電位器R5分別調至74%和100%時,兩種狀態下的Vo'值是一樣,說明已經達到飽和狀態。
此時發現該運放有個缺點了,運放是9V供電,而飽和輸出是7.5V,說明該運放不是軌到軌的,
所以這里為什么一開始不將VCC設置為5V了,設置為5V很快就進入飽和,如果還想讓電路保持恆流,可以將9V供電繼續抬高。
抬高運放供電不是不可以,就會引入成本上的代價了,需要更高的電源來供電,輸出電壓Vo電平也被抬高,就很難與現在的TTL電平進行匹配了。
總結:
(1)、理想狀態下,分析出電流 Iout = Vin/ R6 。
(2)、運放在線性區域時,理論值和實際值電流一致,精度高。
(3)、在恆流前提下,電阻可調節的范圍稍微大點。
以下是兩張細節運算的草稿圖