集成运放恒流源电路的效果图演示_基础硬件电路图讲解

电路图：

电路图分析：

用运放设计的恒流源电路引入了反馈，相比三极管式的恒流源，运放式的恒流源有足够的精度和可调性。

利用运放的“虚短”特性，同相电压=反相电压。同时电路中反相输入端又接一电阻RS至地。所以本例恒流源输出电流大小为：Iout=Vref/Rs

虽然，三极管发射极电流与集电极电流近似相等，但实际上，发射极的电流还包含了基极电流。如下图所示：Is=IB+Iout=Iout(1+1/hFE)其中1/hFE为误差。

可以看出，运放输出级使用三极管时，输出电流会产生基极电流分量这一误差。

如果此时还不满足电路精度要求，可将三极管改成MOSFET：

这MOSFET中，它属于压控器件，栅极需要的电流很小。Iout和Is可以非常的接近，相比三极管而言，电流的精度提升了。

运放式的恒流源虽然优点明显，单身缺点也明显。运放的Vref电源需要用户额外提供。

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电路图：

电路功能介绍：

本例电路可检测负载电路中的电流大小，当电流超过一定值时，电路会进行保护。

电路分解：

整个电路可分为下面四个部分：

一是取样保护电路，由RL，R10，R9，D2，C1组成；

二是由U1A组成的同相放大器的信号放大部分；

三是由U1B组成的比较器电路。将放大后的信号经比较后，控制后级的动作。

四是由三极管Q1，Q2组成的驱动继电器的电路。

整个电路的工作过程：

1、从采样电路中可以看出，负载RL和R10是串联的，根据串联电流相等的原理，流过采样电阻R10的电流和负载RL的电流是相等的。这样R10上电压的变化反应了负载电流的变化。

2、R10电阻上采样到的信号，经电阻R9输入到运放的同相端。稳压二极管D2起到一个保护作用，保护运放的输入端防止过高的电压进来损坏运放。电容C1起到抗干扰的作用。

3、采样电阻R10采样后的信号，经运放U1A的放大。U1A和电阻R2，R7组成了一个典型的同相放大电路，具体放大多少倍，大家可自己计算一下。

4、经放大后的信号，输入至U1B的同相端，U1B为一个比较器。其中电阻R3和R6组成一个分压电路，基准电压就由这个分压电路提供。电阻R5为比较器输出的上拉电阻。

5、当同相端的电压比反向端电压大时，比较器U1B输出高电平。表示电路已经过流。

6、比较器输出高电平，使三极管Q2导通；Q2导通后，Q2的集电极变为低电平使三极管Q1导通。Q1导通后，VCC经三极管Q1，电阻R4加载至三极管Q2的基极，形成一个自锁的功能。这样即使比较器的输出变为低电平后，Q2和Q1还是导通的。

7、Q1导通后，继电器的线圈有电流流过，继电器吸合。继电器吸合就会切断电源输入。

注意：

在实际中，对集成运放等芯片的电源输入要加上去耦电容。本例电路图中没有画出。

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