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三极管恒流源电路

三极管恒流源电路
三极管恒流源电路

三极管恒流源电路

恒流源的输出电流为恒定。在一些输入方面如果应用该电路则能够有效保护输入器件。比如RS422通讯中采用该电路将有效保护该通讯。在一定电压方位内可以起到过压保护作用。以下引用一段恒流源分析。

恒流源是输出电流保持不变的电流源,而理想的恒流源为:

a)不因负载(输出电压)变化而改变。

b)不因环境温度变化而改变。

c)内阻为无限大。

恒流源之电路符号:

理想的恒流源实际的流源

理想的恒流源,其内阻为无限大,使其电流可以全部流出外面。实际的恒流源皆有内阻R。

三极管的恒流特性:

从三极管特性曲线可见,工作区内的IC受IB影响,而VCE对IC的影响很微。因此,只要IB值固定,IC亦都可以固定。

输出电流IO即是流经负载的IC。

电流镜电路Current Mirror:

电流镜是一个输入电流IS与输出电流IO相等的电路:

Q1和Q2的特性相同,即VBE1 = VBE2,β1 = β2。

优点:

三极管之β受温度的影响,但利用电流镜像恒流源,不受β影响,主要依靠外接电阻R经

Q2去决定输出电流IO(IC2 = IO)。

例:

三极管射极偏压设计

范例1:

从左边看起:基极偏压

所以

VE=VB - 0.6=1.0V

又因为射极电阻是1K,流经射极电阻的电流是

所以流经负载的电流就就是稳定的1mA

范例2.

三极管横流电路

恒流源的输出电流为恒定。在一些输入方面如果应用该电路则能够有效保护输入器件。比如RS422通讯中采用该电路将有效保护该通讯。在一定电压方位内可以起到过压保护作用。以下引用一段恒流源分析。 恒流源是输出电流保持不变的电流源,而理想的恒流源为: a)不因负载(输出电压)变化而改变。 b)不因环境温度变化而改变。 c)内阻为无限大。 恒流源之电路符号: 理想的恒流源实际的流源 理想的恒流源,其内阻为无限大,使其电流可以全部流出外面。实际的恒流源皆有内阻R。 三极管的恒流特性: 从三极管特性曲线可见,工作区内的IC受IB影响,而VCE对IC的影响很微。因此,只要IB值固定,IC亦都可以固定。 输出电流IO即是流经负载的IC。

电流镜电路Current Mirror: 电流镜是一个输入电流IS与输出电流IO相等的电路: Q1和Q2的特性相同,即VBE1 = VBE2,β1 = β2。 优点: 三极管之β受温度的影响,但利用电流镜像恒流源,不受β影响,主要依靠外接电阻R经 Q2去决定输出电流IO(IC2 = IO)。 例: 三极管射极偏压设计 范例1:

从左边看起:基极偏压 所以 VE=VB - 0.6=1.0V 又因为射极电阻是1K,流经射极电阻的电流是 所以流经负载的电流就就是稳定的1mA 范例2. 这是个利用稳压二极管提供基极偏压5.6V VE=VB - 0.6=0.5V

流经负载的电流 范例3. 这个例子有一点不同:利用PNP三极管供应电流给负载电路.首先,利用二极管0.6 V的压降,提供8.2 V基极偏压(10 – 3 x 0.6 = 8.2). 4.7 K电阻只是用来形成通路,而且不希望(也不会)有很多电流流经这个电阻。 VE=VB + 0.6=8.8V PNP晶体的560欧姆电阻两端电位差是1.2V, 所以电流是2mA 晶体恒流源应用注意事项 如果只用一个三极管不能满足需求,可以用两个三极管架成:

三极管在电路中的使用(超详细 有实例)

一种三极管开关电路设计 三极管除了可以当做交流信号放大器之外,也可以做为开关之用。严格说起来,三极管与一般的机械接点式开关在动作上并不完全相同,但是它却具有一些机械式开关所没有的特点。图1所示,即为三极管电子开关的基本电路图。由图可知,负载电阻被直接跨接于三极管的集电极与电源之间,而位居三极管主电流的回路上。 输入电压Vin则控制三极管开关的开启(open)与闭合(closed)动作,当三极管呈开启状态时,负载电流便被阻断,反之,当三极管呈闭合状态时,电流便可以流通。详细的说,当Vin为低电压时,由于基极没有电流,因此集电极亦无电流,致使连接于集电极端的负载亦没有电流,而相当于开关的开启,此时三极管乃胜作于截止(cut off)区。 同理,当Vin为高电压时,由于有基极电流流动,因此使集电极流过更大的放大电流,因此负载回路便被导通,而相当于开关的闭合,此时三极管乃胜作于饱和区(saturatiON)。 1 三极管开关电路的分析设计 由于对硅三极管而言,其基射极接面之正向偏压值约为0.6伏特,因此欲使三极管截止,Vin必须低于0.6伏特,以使三极管的基极电流为零。通常在设计时,为了可以更确定三极管必处于截止状态起见,往往使Vin值低于0.3伏特。(838电子资源)当然输入电压愈接近零伏特便愈能保证三极管开关必处于截止状态。欲将电流传送到负载上,则三极管的集电极与射极必须短路,就像机械开关的闭合动作一样。欲如此就必须使Vin达到够高的准位,以驱动三极管使其进入饱和工作区工作,三极管呈饱和状态时,集电极电流相当大,几乎使得整个电源电压Vcc均跨在负载电阻上,如此则VcE便接近于0,而使三极管的集电极和射极几乎呈短路。在理想状况下,根据奥姆定律三极管呈饱和时,其集电极电流应该为: 因此,基极电流最少应为:

LED电源设计中三极管恒流的方案

LED电源设计中三极管恒流的方案 宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来;此句是中国流传下来的一句古训,喻为如果想要取得成绩,获取成就,就要能吃苦,勤于锻炼,这样才能靠自己的努力赢得胜利。各个行业皆是如此。在电源网论坛里,就存在这样一些人,他们时常能DIY出被网友们称之为的经典设计,出于大家能够共同学习的目的,小编抓住了难得的机会,整理了这些经典帖,供分享学习。 本文为续接LED电源设计中次级恒流方案的总结一文,同样来自心中有冰的总结精华帖。--------小编语。 下图原理是通过改变三极管的IB电流来控制LED中的电流,同样存在损耗大的缺点。

主要优缺点分析: 电路简单可靠,成本较低是最大的优点;恒流精度不高,温飘严重是最大的缺点。

针对性问答: wwpp问:D7是什么管?如何恒流? 答:肖特基管子,D7跟Q1有一样的温飘特性,可以抵消Q1温飘带来的影响;至于恒流,可以想想Q1的be结压降,再看看D7的压降与R10的压降,就明白了。 wzpawzz问:冰大哥,想问下你,我现在在做一个恒流限压源,但是输出电流的恒流值是可以调节的,调节范围为150ma到350ma。 我做的LED驱动电源是隔离式的,采用反激。但是检测回路怎么做到隔离呢?我是想用个小电阻串在负载上,检测其电压的变化,这个检测由单片机完成,就是AD采样哈。单片机根据采样得到的值输出对应的PWM波控制原边开关管的通断。我不知道反馈控制的隔离应该怎么做? 自己想的方案: 1.由于我的恒流源的最大的电流为350ma,而光耦PC817内最大的输入电流为50ma,故我可用好多个多个光耦并联起来串在恒流源上,从而感应电流的变化,各个光耦的输出电流再汇到一起,流经一个电阻实现电流到电压的转换,供单片机采样。可行性分析:加入用10个光耦,最大恒流时每个流经的电流为35ma,而光耦内部的二极管的正向电压为1.2V左右,那么损耗为0.035*1.2*10=420mw,光耦输出还有损耗,故这种方案损耗太大了,不太可取! 2.用个小电阻串在恒流负载上,单片机经过AD采样检测电流的变化,输出PWM波,然后在驱动电路上加个隔离变压器,但是我怕这个隔离变压器会引起PWM的失真,不能很好的控制开关管?

三极管常用应用电路

三极管常用电路 1.三极管偏置电路_固定偏置电路 如上图为三极管常用电路中的固定偏置电路:Rb的作用是用来控制晶体管的基极电路Ib,Ib称为偏流,Rb称为偏流电阻或偏置电阻.改变Rb的值,就可以改变Ib的大小.图中Rb 固定,称为固定偏置电阻. 这种电路简单,使用元件少,但是由于晶体管的热稳定性差,尽管偏置电阻Rb固定,当温度升高时,晶体管的Iceo急剧增加,使Ie也增加,导致晶体管工作点发生变化.所以只有在温度变化不大,温度稳定性不高的场合才用固定偏置电路 2.三极管偏置电路_电压负反馈偏置电路 如上图为三极管常用电路中的电压负反馈偏置电路:晶体管的基极偏置电阻接于集电极. 这个电路好象与固定偏置电路在形式上没有多大差别,然而正是这一点,恰恰起到了自动补偿工作点漂移的效果.从图中可见,当温度升高时,Ic增大,那么Ic上的压降也要增大,使得Uce下降,通过Rb,必然Ib也随之减小,Ib的减小导致Ic的减小,从而稳定了Ic,保证了

Uce基本不变. 这个过程,称为负反馈过程,这个电路就是电压负反馈偏置电路. 2.三极管偏置电路_分压式电流负反馈偏置电路 如上图为三极管常用电路中的分压式电流负反馈偏置电路:这个电路通过发射极回路串入电阻Re和基极回路由电阻R1,R2的分压关系固定基极电位以稳定工作点,称为分压式电流负反馈偏置电路.下面分析工作点稳定过程. 当温度升高,Iceo增大使Ic增加.Ie也随之增加.这时发射极电阻Re上的压降Ue=Ie*Re 也随之升高.由于基极电位Ub是固定的,晶体管发射结Ube=Ub-Ue,所以Ube必然减小,从而使Ib减小,Ic和Ie也就减小了. 这个过程与电压负反馈类似,都能起到稳定工作点的目的.但是,这个电路的反馈是Ue=Ie*Re,取决于输出电流,与输出电压无关,所以称电流负反馈. 在这个电路中,上,下基极偏置电阻R1,R2的阻值适当小些,使基极电位Ub主要由它们的分压值决定.发射极上的反馈电阻Re越大,负反馈越深,稳定性越好.不过Re太大,在电源电压不变的情况下,会使Uce下降,影响放大,所以Re要选得适当. 如果输入交流信号,也会在Re上引起压降,降低了放大器的放大倍数,为了避免这一点,Re 两端并联了一个电容Ce,起交流旁路作用. 这种电路稳定性好,所以应用很广泛. 一、采用仪表放大器还是差分放大器 尽管仪表放大器和差分放大器有很多共性,但设计过程的第一步应当是选择使用何种类型的放大器。

晶体管恒流源的概念和应用

晶体管恒流源的概念和应用  1. 三极管的简化Ebers-Moll模型  如果你把三极管分开来看,你可以把他们想象成两个二极管的组合:    我们可以把一个npn的三极管看成一个三端的被动元件,而且工作时有下面几个性质: a. 集电极(Collector)的电位,Vc ,远高于射极(Emitter)电位,Ve 。  b. 基极-射极(base-emitter),基极-集电极(base-collector)的行为“基本上”是两个二极管。  c. 每个三极管最大允许集电极电流,Ic ,基极电流,Ib ,CE压差,Vce 。  d. Ic “基本上”与Ib 成正比:    以上性质称为三极管的简化Ebers-Moll模型(Simplified Ebers-Moll model, SEM model)。 在开始使用三极管构建恒流源之前要仔细讨论一下SEM模型: ● Ic与Ib都流经射极,但Ic远大于Ib。  ● Ib是因为基极高于射极电位0.6伏特,BE二极管处于导通状态。  ● Ic不是因为BC二极管处于导通状态,千万不要认为Ic的形成是因为BC半导体处于导通 状态。把Ic当成三极管的本性,当BE导通时,除了Ib外,另有一股电流自集电极流向射极。  ● 特性4告诉我们:小电流Ib可以控制大电流Ic。更准确的说法是:基极射极的电位差, Vbe控制Ic,而且基极射极之间有内在电阻。如果使用这种“Vbe控制电流Ic”的看法,这个三极管模型称为Ebers-Moll模型。Ic与Vbe的关系称为Ebers-Moll方程式。  ● Ic并不因为集电极电位Vc改变而剧烈变化。你可以想成BC间的二极管是处于逆向偏压 的状态。  ● 特性2告诉我们:对于NPN三极管来说,Vb大约是Ve+0.6伏特。对PNP三极管来说,则 是Ve大约是Vb+0.6伏特。所以,如果你在BE两端加上0.6到0.8伏特以上的电压时,会有巨大的电流由基极流向射极,呈现短路的现象。    2. 晶体管恒流源   现在让我们来看如何利用NPN三极管来构造一个恒流源,用来吸收稳定的电流:(见下页)      (本文主要讲述了三极管的直流应用,至于交流应用还是看《模拟电子线路》这本书上的解释较好)

三极管作为开关电路的设计及应用

第一节基本三极管开关基本电路设计 三极管除了可以当做交流信号放大器之外,也可以做为开关之用。严格说起来,三极管与一般的机械接点式开关在动作上并不完全相同,但是它却具有一些机械式开关所没有的特点。图1所示,即为三极管电子开关的基本电路图。由下图可知,负载电阻被直接跨接于三极管的集电极与电源之间,而位居三极管主电流的回路上, 图1 基本的三极管开关 输入电压Vin则控制三极管开关的开启(open) 与闭合(closed) 动作,当三极管呈开启状态时,负载电流便被阻断,反之,当三极管呈闭合状态时,电流便可以流通。详细的说,当Vin为低电压时,由于基极没有电流,因此集电极亦无电流,致使连接于集电极端的负载亦没有电流,而相当于开关的开启,此时三极管乃胜作于截止(cut off)区。 同理,当Vin为高电压时,由于有基极电流流动,因此使集电极流过更大的放大电流,因此负载回路便被导通,而相当于开关的闭合,此时三极管乃胜作于饱和区(saturation)。838电子 一、三极管开关电路的分析设计 由于对硅三极管而言,其基射极接面之正向偏压值约为0.6伏特,因此欲使三极管截止,Vin必须低于0.6伏特,以使三极管的基极电流为零。通常在设计时,为了可以更确定三极管必处于截止状态起见,往往使Vin值低于0.3伏特。(838电子资源) 当然输入电压愈接近零伏特便愈能保证三极管开关必处于截止状态。欲将电流传送到负载上,则三极管的集电极与射极必须短路,就像机械开关的闭合动作一样。欲如此就必须使Vin达到够高的准位,以驱动三极管使其进入饱和工作区工作,三极管呈饱和状态时,集电极电流相当大,几乎使得整个电源电压Vcc均跨在负载电阻上,如此则VcE便接近于0,而使三极管的集电极和射极几乎呈短路。在理想状况下,根据奥姆定律三极管呈饱和时,其集电极电流应该为﹕

(整理)三极管应用电路和基本放大电路.

三极管应用电路和基本放大电路 2G 郭标2005-11-29 三极管应用电路和基本放大电路 (1) 一、三极管三种基本组态 (2) 二、应用电路 (3) A、偏置使用 (3) B、放大电路应用 (5) 三、射频FET小信号放大器设计 (7) 1、基本概念: (7) 2、基于S-参数和圆图的分析方法 (8) 四、集成中小功率放大器 (9) 附1:容易发生自激的电路形式 (11) 附2 电路分析实例 (11)

一、三极管三种基本组态 共发 共集 共基 特点:共发-对电压电流都有放大,适合制做放大器 共集-电压跟随器 共基-电流继随器 直流工作点选取 交流小信号混和PI 型等效模型 e

二、应用电路 A 、偏置使用 1、有源滤波电路: R1 R2 特点:直流全通,交流对地呈高容性。 使用时可在b 和e 对地接大电容,增强滤波。 2、有源负载电路: Vcc 特点:直流负载很小,交流负载大,提高放大器的Rc 3、恒流源电路 独立电流源 镜像电流源 特点:较大的偏置电压变化,有较小的电流变化

4、电平控制与告警电路 特点:利用导通截至特性,控制电平可调整 5、电流补偿偏置电路 特点:补偿偏置三极管能够补偿放大管因长期工作时,gm变低导致的Ic变低而改变工作点。

特点:适用于设计低噪声、高增益、高稳定性、较低频的放大电路。选择特定的材料可以做到高频。 1、共发放大的形式: ☆发射级接电阻的: 电压放大倍数接近为Rc/Re ☆接有源负载的: 共发有源负载的作用:直流负载很小,交流负载大 以此提高Rc,增大电压放大倍数 电压和电流同时放大的形式只有共发。 2、cb和cc的放大器一般只作为辅助。电流接续和电压接续或隔离作用。 3、级联考虑: 差分放大一般在组合放大的第一级,目的不在提供增益,而是良好的输入性能,如共模抑制比,温度漂移等;(互补型)共集电路(前置隔离级)做为最后一级,可兼容不同负载。而中间级一般是为了取得较高的增益,所以采用(有源偏置的)共发放大器。 放大电路中采用恒流偏置电路提高稳定性。 互补型共集电路 互补型共集电路特点:作为隔离级,提高动态范围

三极管三种电路的特点

三极管三种电路的特点 1.共发射极电路特点 共射极电路又称反相放大电路,其特点为电压增益大,输出电压与输入电压反相,低频性能差,适用于低频、和多级放大电路的中间级 共发射极放大电路 共发射极的放大电路,如图2所示。 图2 共发射极放大电路 因具有电流与电压放大增益,所以广泛应用在放大器电路。其电路特性归纳如下: 输入与输出阻抗中等(Ri约1k~5k ;RO约50k)。 电流增益: 电压增益: 负号表示输出信号与输入信号反相(相位差180°)。 功率增益: 功率增益在三种接法中最大。 共发射极放大电路偏压

图4自给偏压方式 又称为基极偏压电路,最简单的偏压电路,稳定性差,容易受β值的变动影响,温度每升高10℃时,逆向饱和电流ICO增加一倍。温度每升高1℃时,基射电压VBE减少2.5mV ,β随温度升高而增加(影响最大) 。

图5带电流反馈的基极偏压方式 三极管发射极加上电流反馈电阻,特性有所改善,但还是不太稳定。 图6分压式偏置电路 此为标准低频信号放大原理图电路,其R1(下拉电阻)及R2为三极管偏压电阻,为三极管基极提供必要偏置电流,R3为负载电阻,R4为电流反馈电阻(改善特性),C3为旁路电容,C1及C3为三极管输入及输出隔直流电容(直流电受到阻碍),信号放大值则为R3/R4倍数.设计上注意: 三极管Ft值需高于信号放大值与工作频率相乘积,选择适当三极管集电极偏压、以避免大信号上下顶部失真,注意C1及C3的容量大小对低频信号(尤其是脉波)有影响.在R4并联一个C2,放大倍数就会变大。而在交流时C2将R4短路。 为什么要接入R1及R4? 因为三极管是一种对温度非常敏感的半导体器件,温度变化将导致集电极电流的明显改变。温度升高,集电极电流增大;温度降低,集电极电流减小。这将造成静态工作点的移动,有可能使输出信号产生失真。在实际电路中,要求流过R1和R2串联支路的电流远大于基极电流IB。这样温度变化引起的IB的变化,对基极电位就没有多大的影响了,就可以用R1和R2的分压来确定基极电位。采用分压偏置以后,基极电位提高,为了保证发射结压降正常,就要串入发射极电阻R4。 R4的串入有稳定工作点的作用。如果集电极电流随温度升高而增大,则发射极对地电位升高,因基极电位基本不变,故UBE减小。从输入特性曲线可知,UBE的减小基极电流将随之下降,根据三极管的电流控制原理,集电极电流将下降,反之亦然。这就在一定程度上稳定了工作点。分压偏置基本放大电路具有稳定工作点的作用,这个电路具有工作点稳定的特性。当流过R1和R2串联支路的电流远大于基极电流IB(一般大于十倍以上)时,可以用下列方法计算工作

LED驱动电源恒流电路方案详解

恒流案大全 恒流源是电路中广泛使用的一个组件,这里我整理一下比较常见的恒流源的结构和特点。 恒流源分为流出(Current Source)和流入(Current Sink)两种形式。 最简单的恒流源,就是用一只恒流二极管。实际上,恒流二极管的应用是比较少的,除了因为恒流二极管的恒流特性并不是非常好之外,电流规格比较少,价格比较贵也是重要原因。 最常用的简易恒流源如图(1) 所示,用两只同型三极管,利用三极管相对稳定的be电压作为基准,电流数值为:I = Vbe/R1。 这种恒流源优点是简单易行,而且电流的数值可以自由控制,也没有使用特殊的元件,有利于降低产品的成本。缺点是不同型号的管子,其be电压不是一个固定值,即使是相同型号,也有一定的个体差异。同时不同的工作电流下,这个电压也会有一定的波动。因此不适合精密的恒流需求。 为了能够精确输出电流,通常使用一个运放作为反馈,同时使用场效应管避免三极管的be电流导致的误差。典型的运放恒流源如图(2)所示,如果电流不需要特别精确,其中的场效应管也可以用三极管代替。电流计算公式为: I = Vin/R1

这个电路可以认为是恒流源的标准电路,除了足够的精度和可调性之外,使用的元件也都是很普遍的,易于搭建和调试。只不过其中的Vin还需要用户额外提供。 从以上两个电路可以看出,恒流源有个定式(寒,“定式”好像是围棋术语XD),就是利用一个电压基准,在电阻上形成固定电流。有了这个定式,恒流源的搭建就可以扩展到所有可以提供这个“电压基准”的器件上。 最简单的电压基准,就是稳压二极管,利用稳压二极管和一只三极管,可以搭建一个更简易的恒流源。如图(3)所示: 电流计算公式为:I = (Vd-Vbe)/R1

三极管的使用方法

1.三极管工作状态的判断方法: 分析电路时,判断三极管的功能,如果能够知道该三极管三个管脚的电压和该三极管起得作用(放大还是开关),。对于NPN而言,如果Uc>Ub>Ue,该管处于放大状态,放大一定的电流,一般是在模拟电路中起了作用(此时Uce之间的电压是不确定的);如果Ub>Ue, Ub>Uc,该管处于饱和状态,c-e之间导通,其管压降为0.3-0.7V,与截止区相对立,此时该 二极管起到了开关的作用, 如图所示: 般应用在数字电路中。 3.72 12 * 饱和 3. 3 放大区截■ 止 3 区 3 区 对于PNP而言,当Ue>Ub>Uc即集电极反偏、发射极正偏,处于放大状态;当Ue>Ub 且 Uc>Ub(这时候,Uc^ Ue),即集电极和发射极都正偏,处于饱和状态。 2.三极管的使用方法: 我们经常在单片机系统中连接三极管起到开关的作用,经典电路如下图所示: 如果在单片机系统中出现三极管时,那么该三极管大多数甚至几乎全部情况下都会处于 开-关状态。因为单片机输出的都是数字量,要么是0,要么是1,不可能出现别的情况。因 此对应的三极管也要么开通,要么关断。 在上面电路中,如果按照开始时说的三极管状态的判别方法,是不行的。因为c点得工 作电压是不确定的(实际上在真正的电路中c点电压是确定的,但是从电路图中我们看不出 来)。真正的判断方法如下:当I/0引脚为高电平时,b点基极的电流是一定的,那么c点电 流也是一定的,而且是处在了三极管的饱和区,因此b点的电压为0.7v,三极管导通,贝U c 点的电压与e点压相同(比e点略大,约为0.5v,即为Uce),即OUT (输出端处于低电平)端为低电平状态。当I/0引脚为低电平时,NPN三极管断开,c-e之间不导通,那么此时 c 点(OUT)电位为高电平即VCC电压。这从而达到了用单片机引脚来控制Vcc的效果。 综上所述:当I/O为高电平,b-e之间有电压,三极管导通,c-e管压降小,OUT为低电平(Q 0.5);当I/O为低电平时,b-e之间没电压,三极管关断,c-e管压降非常大,OUT为高电平=Vcc; 上面就是NPN的使用方法。我们可以这么理解:在使用NPN时,要尽可能将e端接地,当b 端比e端至少高0.7v时,管子导通;否则管子断开。 同理,我们可以得出PNP三极管的使用电路和方法:

三极管电流源电路

三极管电流源电路 时间:2010-01-02 15:47:53 来源:资料室作者:编号: 1529 更新日期20120223 003530 三极管电流源 电流源是模拟集成电路中广泛使用的一种单元电路,如图1所示。 对电流源的主要要求是: (1)能输出符合要求的直流电流Io。 (2)交流电阻尽可能大。 图1 三极管电流源电路图 三极管射极偏置电路由Vcc、R b1、R b2和Re组成,当Vcc、R b1、R b2、Re确定之后,基极电位VB固定(Ib一定),可以推知Ic基本恒定。从三极管的输出特性曲线可以看出:三极管工作在放大区时,Ic具 有近似恒流的性质。当Ib一定时,三极管的直流电阻,V CEQ一般为几伏,所以RCE不大。 交流电阻为,为几十千欧至几百千欧。 1 MOS单管电流源 耗尽型MOS管组成单管电流源,如图2所示。 由交流等效电路图3得: ≈ 在分立元件电路中和某些模拟集成电路中,常用JFET接成的电流源。

图2耗尽型MOS管电流源图3交流等效电路 2 基本镜像电流源 基本镜像电流源电路如图4所示。 图4 基本镜像电流源电路 T1、T2参数完全相同(即β1=β2,I CEO1=I CEO2)。 原理:因为V BE1=V BE2,所以I C1=I C2 I REF——基准电流: 推出,当β>>2时,I C2=I C1≈I REF≈ 优点: (1)I C2≈I REF,即I C2不仅由I REF确定,且总与IREF相等。 (2)T1对T2具有温度补偿作用,I C2温度稳定性能好(设温度增大,使I C2增大,则I C1增大,而I REF 一定,因此I B减少,所以I C2减少)。 缺点: (1)I REF(即I C2)受电源变化的影响大,故要求电源十分稳定。 (2)适用于较大工作电流(mA数量级)的场合。若要I C2下降,则R就必须增大,这在集成电路中因制作大阻值电阻需要占用较大的硅片面积。 (3)交流等效电阻Ro不够大,恒流特性不理想。 (4)I C2与I REF的镜像精度决定于β。当β较小时,I C2与I REF的差别不能忽略。 3. 带有缓冲级的基本镜像电流源(改进电路一)

三极管在电路中的应用三极管的适用范围

三极管在电路中的应用三极管的适用范围三极管在电路中的应用,三极管的适用范围。三极管是我们常用电子元件的之一,我们生活中常见的电子元件有电阻、电容、电感、电位器、变压器、三极管、二极管、IC等。电子元件(Electronic component),是组成电子产品的基础。而三极管,全称应为半导体三极管,也称双极型晶体管、晶体三极管,是一种控制电流的半导体器件其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号,也用作无触点开关。晶体三极管,是半导体基本元器件之一,具有电流放大作用,是电子电路的核心元件。三级管在电路中有哪些应用呢?三极管又有什么适用范围呢? 三极管在电路中的应用,三极管的适用范围。三极管在电路中的应用将在以下几点体现,晶体三极管,是半导体基本元器件之一,具有电流放大作用,是电子电路的核心元件。 一、三极管的电路中的工作状态 三极管的工作状态: 截至状态:当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压,基极电流为零,集电极电流和发射极电流都为零,三极管这时失去了电流放大作用,集电极和发射极之间相当于开关的断开状态,我们称三极管处于截止状态。 放大状态:当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压,并处于某一恰当的值时,

三极管的发射结正向偏置,集电结反向偏置,这时基极电流对集电极电流起着控制作用,使三极管具有电流放大作用,其电流放大倍数β=ΔIc/ΔIb,这时三极管处放大状态。 饱和导通状态:当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压,并当基极电流增大到一定程度时,集电极电流不再随着基极电流的增大而增大,而是处于某一定值附近不怎么变化,这时三极管失去电流放大作用,集电极与发射极之间的电压很小,集电极和发射极之间相当于开关的导通状态。三极管的这种状态我们称之为饱和导通状态。 二、三极管在电路中的放大作用 1)三极管工作在放大状态,即发射结正偏,集电结反偏。 2)输入回路的设置应当使输入信号耦合到三极管的输入电极,形成变化的基极电流,从而产生三极管的电流控制关系,变成集电极电流的变化。 3)输出回路的设置应该保证将三极管放大以后的电流信号转变成负载需要的电量形式(输出电压或输出电流)。 三、三极管在电路中的开关控制作用 1)基极必须串接电阻,保护基极。 2)基极根据PNP或者NPN管子加上拉电阻或者下拉电阻。 3)集电极电阻阻值根据驱动电流实际情况调整。 三极管在电路中的工作状态、三极管在电路中的放大作用以及三极管在电路中的开关控制作上文已作详细说明,那三极管又有什么样的适用范围呢?三极管的种类有低频小功率三极管,高频小功率三极管,低频大功率三极管,高频大功率三极管,开关三极管等。三级管有着以下适用范围: 1.低频率小功率三极管,一般指特征频率在3MHZ以下,功率小于1W的三极管,一般作为小信号放大用。

关于恒流源电路的研究与几种设计方案

第一章引言 随着现代技术的发展,恒定电流源的应用将十分重要,如机器人、工业自动化、卫星通信、电力通讯、智能化仪器仪表以及其它数字控制等方面都迫切需要应用恒定电流器件,因此, 研究和开发恒流器件具有十分重要的意义。许多场合, 尤其是高精度测控系统需要高精度的电压源与电流源。微电子工艺的高度发展, 给我们提供了许多小型化、集成化的高精度电压源, 但电流源, 特别是工作电流大的高精度电流源仍需使用者自行设计实现。 恒流源是能够向负载提供恒定电流的电源,因此恒流源的应用范围非常广泛,并且在许多情况下是必不可少的。例如在用通常的充电器对蓄电池充电时,随着蓄电池端电压的逐渐升高,充电电流就会相应减少。为了保证恒流充电,必须随时提高充电器的输出电压,但采用恒流源充电后就可以不必调整其输出电压,从而使劳动强度降低,生产效率得到了提高。恒流源还被广泛用于测量电路中,例如电阻器阻值的测量和分级,电缆电阻的测量等,且电流越稳定,测量就越准确。 本论文主要概括了恒流源的基本概念,并设计出几种不同要求的恒流源,运用了SPCE061A单片机设计出新型数控恒流源,具有高稳定性和高灵敏性。对以往恒流源进行了改进创新。 第二章基本恒流源电路 2.1恒流源基础知识 基本恒流源电路是恒流源电路的基本组成,是分析恒流源电路的基础。2.1.1恒流源介绍 恒流源,是一种能向负载提供恒定电流之电路.它既可以为各种放大电路提供偏流以稳定其静态工作点,又可以作 为其有源负载,以提高放大倍数.并且在差动放大电路、脉冲产生电路中得到了广泛应用. 过一定的论述.然而,对各种恒流电路之对比分析,各自应用特点,以及需要改进的方面,还有待进一步研究,本文就来探 讨这些问题. 2.1.2恒流源的原理和特点

恒流源电路工作原理

恒流源电路工作原理 恒流源是输出电流保持不变的电流源,而理想的恒流源为: a)不因负载(输出电压)变化而改变。 b)不因环境温度变化而改变。 c)内阻为无限大。 恒流源之电路符号: 理想的恒流源实际的流源 理想的恒流源,其内阻为无限大,使其电流可以全部流出外面。实际的恒流源皆有内阻R。三极管的恒流特性:

从三极管特性曲线可见,工作区内的IC受IB影响,而VCE对IC的影响很微。因此,只要IB值固定,IC亦都可以固定。 输出电流IO即是流经负载的IC。 电流镜电路Current Mirror:838电子 电流镜是一个输入电流IS与输出电流IO相等的电路: Q1和Q2的特性相同,即VBE1 = VBE2,β1 = β2。

三极管之β受温度的影响,838电子但利用电流镜像恒流源,不受β影响,主要依靠外接电阻R经Q2去决定输出电流IO(IC2 = IO)。 例: 三极管射极偏压设计 范例1: 从左边看起:基极偏压 所以V E=V B - 0.6=1.0V 又因为射极电阻是1K,流经射极电阻的电流是 所以流经负载的电流就就是稳定的1mA新艺图库

这是个利用稳压二极管提供的基极偏压5.6V V E=V B - 0.6= 5V 流经负载的电流 范例3. 这个例子有一点不同:利用PNP三极管供应电流给负载电路.首先,利用二极管0.6 V的压降,提供8.2 V基

极偏压(10 – 3 x 0.6 = 8.2). 4.7 K电阻只是用来形成通路,而且不希望(也不会)有很多电流流经这个电阻。 V E=V B + 0.6=8.8V PNP晶体的560欧姆电阻两端电位差是1.2V, 所以电流是2mA 晶体恒流源应用注意事项 如果只用一个三极管不能满足需求,可以用两个三极管架成: 或是 也可以是

直流恒流源

<正> 如图所示的恒流源电路能从零毫安起调。电路的工作原理如下:由于运放的电压放大倍数很大,使其同相端电位和反相端电位可以看成相等,因此当电位器 W 中点调到①端时,取样电阻 R_o 两端的电压为零,从而使恒流源的输出电流为零。这时运放工作在开环状态,其输出端电压约为-U_xx。由于电位器 W 两端的电压就是三端稳压器的输出电压 U_xx,因此当W 中点调到②端时,取样电阻 R_o两端的电压为 U_xx,从而使恒流源的输出电流最大,其值为I_o=U_xx/R_o。这时运放接成电压跟随器,其输出端电压为负载电阻 R_L 两端的电压。【DOI】:CNKI:SUN:JCDL.0.1988-01-009 【正文快照】: 如图所示的恒流源电路能从零毫安起调.电路的工作原理如下:由于运放的电压放大倍数很大,使其同相端电位和反和端电位可以看成相等,因此当电位器w中点调到①端时,取样电阻Ro两端的电压为零,从而使恒流源的输出电流为零。这时运放工作在开环状态,其输出端电压约为一u:x.由于电位 恒流源是电路中广泛使用的一个组件,这里我整理一下比较常见的恒流源的结构和特点。 恒流源分为流出(Current Source)和流入(Current Sink)两种形式。 最简单的恒流源,就是用一只恒流二极管。实际上,恒流二极管的应用是比较少的,除了因为恒流二极管的恒流特性并不是非常好之外,电流规格比较少,价格比较贵也是重要原因。 最常用的简易恒流源用两只同型三极管,利用三极管相对稳定的be电压作为基准,电流数值为:I = Vbe/R1。 这种恒流源优点是简单易行,而且电流的数值可以自由控制,也没有使用特殊的元件,有利于降低产品的成本。缺点是不同型号的管子,其be电压不是一个固定值,即使是相同型号,也有一定的个体差异。同时不同的工作电流下,这个电压也会有一定的波动。因此不适合精密的恒流需求。 为了能够精确输出电流,通常使用一个运放作为反馈,同时使用场效应管避免三极管的be电流导致的误差。如果电流不需要特别精确,其中的场效应管也可以用三极管代替。 电流计算公式为: I = Vin/R1 这个电路可以认为是恒流源的标准电路,除了足够的精度和可调性之外,使用的元件也都是很普遍的,易于搭建和调试。只不过其中的Vin还需要用户额外提供。 从以上两个电路可以看出,恒流源有个定式(寒,“定式”好像是围棋术语XD),就是利用一个电压基准,在电阻上形成固定电流。有了这个定式,恒流源的搭建就可以扩展到所有可以提供这个“电压基准”的器件上。 最简单的电压基准,就是稳压二极管,利用稳压二极管和一只三极管,可以搭建一个更简易的恒流源。 电流计算公式为:I = (Vd-Vbe)/R1 TL431是另外一个常用的电压基准,利用TL431搭建的恒流源,其中的三极管替换为场效应管可以得到更好的精度。 TL431的其他信息请参考《TL431的内部结构图》和《TL431的几种基本用法》 电流计算公式为:I = 2.5/R1 事实上,所有的三端稳压,都是很不错的电压源,而且三端稳压的精度已经很高,需要的维持电流也很小。利用三端稳压构成恒流源,也有非常好的性价比。 这种结构的恒流源,不适合太小的电流,因为这个时候,三端稳压自身的维持电流会导致较大的误差。 电流计算公式为:I = V/R1,其中V是三端稳压的稳压数值。

电子专业都应知道的_三极管应用电路

电路图中的放大电路 能够把微弱的信号放大的电路叫做放大电路或放大器。例如助听器里的关键部件就是一个放大器。 一、放大电路的用途和组成 放大器有交流放大器和直流放大器。交流放大器又可按频率分为低频、中频和高频:按输出信号强弱分成电压放大、功率放大等。此外还有用集成运算放大器和特殊晶体管作器件的放大器。它是电子电路中最复杂多变的电路。但初学者经常遇到的也只是少数几种较典型的放大电路。 读放大电路图时也还是按照“逐级分解、抓住关键、细致分析、全面综合”的原则和步骤进行。首先把整个放大电路按输入、输出逐级分开,然后逐级抓住关键进行分析弄通原理。放大电路有它本身的特点:一是有静态和动态两种工作状态,所以有时往往要画出它的直流通路和交流通路才能进行分析,二是电路往往加有负反馈,这种反馈有时在本级内,有时是从后级反馈到前级,所以在分析这一级时还要能“瞻前顾后”。在弄通每一级的原理之后就可以把整个电路串通起来进行全面综合。 下面我们介绍几种常见的放大电路。 低频电压放大器低频电压放大器是指工作频率在20赫~20千赫之间、输出要求有一定电压值而不要求很强的电流的放大器。 (1)共发射极放大电路 图1(a)是共发射极放大电路。C1是输入电容,C2是输出电容,三极管VT就是起放大作用的器件,RB是基极偏置电阻,RC是集电极负载电阻。1、3端是输入,2、3端是输出。3端是公共点,通常是接地的,也称“地”端.静态时的直流通路见图1(b),动态时交流通路见图1(c)。电路的特点是电压放大倍数从十几到一百多,输出电压的相位拥输入

电压是相反的,性能不够稳定,可用于一般场合。 (2)分压式偏置共发射极放大电路 图2比图1多用3个元件。基极电压是由RBl和RB2分压取得的,所以称为分压偏置。发射极中增加电阻RE和电容CE,CE称交流旁路电容,对交流是短路的,RE则有直流负反馈作用。所谓反馈是指把输出的变化通过某种方式送到输入端,作为输入的一部分。如果送回部分和原来的输入部分是相减的,就是负反馈。图中基极真正的输入电压是RB2上电压和RE上电压的差值,所以是负反馈。由于采取了上面两个措施,使电路工作稳定性能提高,是应用最广的放大电路。 (3)射极输出器 图3(a)是一个射极输出器。它的输出电压是从射极输出的。图3(b)是它的交流通路图,可以看到它是共集电极放大电路。这个图中,晶体管真正的输入是Vl和V。的差值,所以这是一个交流负反馈很深的电路,由于很深的负反馈,这个电路的特点是:电压放大倍数小于1而接近1,输出电压和输入电压同相输入阻抗高输出阻抗低,失真小,频带宽,

几种恒流源

恒流源是电路中广泛使用的一个组件,这里我整理一下比较常见的恒流源的结构和特点。 恒流源分为流出(Current Source)和流入(Current Sink)两种形式。 最简单的恒流源,就是用一只恒流二极管。实际上,恒流二极管的应用是比较少的,除了因为恒流二极管的恒流特性并不是非常好之外,电流规格比较少,价格比较贵也是重要原因。 最常用的简易恒流源如图(1) 所示,用两只同型三极管,利用三极管相对稳定的be电压作为基准, 电流数值为:I = Vbe/R1。 这种恒流源优点是简单易行,而且电流的数值可以自由控制,也没有使用特殊的元件,有利于降低产品的成本。缺点是不同型号的管子,其be电压不是一个固定值,即使是相同型号,也有一定的个体差异。同时不同的工作电流下,这个电压也会有一定的波动。因此不适合精密的恒流需求。 为了能够精确输出电流,通常使用一个运放作为反馈,同时使用场效应管避免三极管的be电流导致的误差。典型的运放恒流源如图(2)所示,如果电流不需要特别精确,其中的场效应管也可以用三极管代替。 电流计算公式为: I = Vin/R1

这个电路可以认为是恒流源的标准电路,除了足够的精度和可调性之外,使用的元件也都是很普遍的,易于搭建和调试。只不过其中的Vin还需要用户额外提供。 从以上两个电路可以看出,恒流源有个定式(寒,“定式”好像是围棋术语XD),就是利用一个电压基准,在电阻上形成固定电流。有了这个定式,恒流源的搭建就可以扩展到所有可以提供这个“电压基准”的器件上。 最简单的电压基准,就是稳压二极管,利用稳压二极管和一只三极管,可以搭建一个更简易的恒流源。如图(3)所示: 电流计算公式为:I = (Vd-Vbe)/R1

三极管的发展与应用

三极管的发展与应用 摘要 三极管至从出现以来,以简单的构造,广泛的运用,为集成电路的高速发展做出了卓越的贡献。并为计算机的诞生铺平了道路。真空三极管的发明,不仅成为真空电子学的开端,也是电子学历史的开端,推动了人类文明的进程。 关键词:三极管,集成电路,计算机技术。 The triode to since has appeared, take the simple structure, the widespread utilization, makes as integrated circuit's high speed development the remarkable contribution,and paved the way for computer's birth.Vacuum triode's invention, not only becomes the vacuum electronics the beginning, but also electronics history beginning, promoted the human culture advancement. Key word: triode, integrated circuit, computer technology 目录: 诸论 第一章,三极管的历史 第二章,三极管的概念及主要分类 第三章,三极管的工作原理 1.工作原理: 2.三极管的特性曲线: a.输入特性b、输出特性 3.工作特性及参数: 4. 判断基极和三极管的类型 第四章,三极管的应用及发展 1,三极管的应用

2,三极管的发展趋势 结论 正文 诸论: 三极管发明于20世纪初期,它的出现产生了第三次工业革命的契机,至从它广泛运用于社会生活以来,在计算机发明问世以来,短短半个世纪,人类文明迅速又电气时代走向自动化时代,三极管在计算机技术力的广泛运用,才又了集成技术的空前发展,计算机迅速走向社会大众,为人民的生活飞速发展产生了不可磨灭的贡献,而三极管的特性使其仍然具有广泛的发展前景,因此研究三极管的发展与应用不仅有极为重要的学术意义还有广泛的社会意义,本文将从三极管的历史以及其工作原理及应用上详细系统的论证其广阔的前景以及重要的发展意义。 第一页 第一章: 三极管的发明历史 1906年10月25日,美国科学家德·福雷斯特申请了真空三极管放大器的专利,第二天又向美国电气工程师协会提交了关于三级管放大器的论文。他的专利于1907年1月15日被批准。 福雷斯特的真空三级管建立在前人发明的真空二极管的技术基础之上。1904年,英国伦敦大学的弗莱明发明了真空二极管(Vacuum Diode Tube)。真空二极管只能单向导电,可以对交流电流进行整流,或者对信号进行检波,但是它不能对信号进行放大。没有能够放大信号的器件,电子技术就无法继续发展。

三极管基本电路总结

1.共射极电路:共射极的放大倍数较大,输入输出电阻也较大,适合作为多级放 大电路的输入级而不适合作为输出级.但是由于基极与集电极的结电容受密勒 效应的影响,高频特性较差,因此适用于低频功率放大. 2.共基极电路:由于共基极电路的输入电阻很小,且输出电阻较大,因此很少用 共基极电路进行放大.但是由于其基极接地,使得基极和集电极的结电容不受 密勒效应的影响,因此常用于高频放大或与集电极电路组成宽带放大电路,例 如用于视频信号放大等. 3.共集电极电路:共集电极电路的电压增益为1,常用作电压跟随器,此外,由于 其输入电阻很大,输出电阻很小,带负载能力很强,因此可用作阻抗变换及作为 多级放大电路的输出级.例如互补推挽输出级就是采用共集电极作为输出级. shuijian 发表于 2006-5-13 12:47:00 共集放大电路具有很多的优良特性,比如输入阻抗高,输出阻抗低,而且具有电压跟随特性,因此常用来作为多级放大电路的输出级,典型的应用就是在运放电路 里的互补推挽输出.下面我们来具体分析共集放大电路的中频区特性,见图: 由图可计算出电压放大倍数为:Au=(1+β)Rl'/[rbe+(1+β)Rl']≈1 其中,Rl'=R3//R4 ---------由此可以看出共集放大具有电压 跟随特性. 输入电阻ri=R1//[rbe+(1+β)Rl']

其中rbe为基-射电阻,计算方法为rbe=rbb'+(1+β)Vt/Ie (也可查手册得到,一般为1-2kohm) Vt常温取26mV ---------由上面的式子可以看出共集的输入阻抗很高 输出电阻ro=rce//[(R1+rbe)/(1+β)]≈(R1+rbe)/(1+β) --------由上面的式子可以看出共集的输出阻抗很低约几十欧到几k 这里由于采用的是固定偏置,因而比较大,如果采用分压偏置,输出阻抗会更小.另外为计算方便,这里没有考虑信号源内阻. 具体计算过程可根据中频区放大电路的微变等效电路计算. 下面是该电路的输入输出波形,从输入输出波形可以看出共集电路具有电压跟随特性. By shuijian shuijian 发表于 2006-5-12 23:36:00 三极管共基电路与共射的分析类似,只是输入输出的电压信号同相,对于参数 相同的电路,其电压增益相同.但是由于输入阻抗低,一般很少用.见图:

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