由差分电路构成的压控恒流源电路的简要分析方法

接线图 2023年07月21日 22:43 211 admin

由差分电路构成的压控恒流源电路的简要分析方法第1张

如上图所示，系由变频器控制端子电路实例整理化简而成，为压控恒流源电路形式之一。因反馈电路处于“悬浮或不确定”状态，而难以获得稳定的反馈信号，分析上可能会一时无从下手，我暂时也尚未找到更为简捷的分析方法。
我做出示例式的初步分析，算是抛砖引玉吧。
1、将OUT端与地短接，令IN输入信号电压为10V时：
由R1=R3，R2=R4，再加上运放的虚短特性可知，此时R5因无电流通过，R5的压降为0V。此时两路反馈信号俱为0V。
2、若在OUT端连接100Ω负载电阻，且令IN输入信号电压为5V时（如下图电路所示）：

由差分电路构成的压控恒流源电路的简要分析方法第2张
第一步，令R6短路，由R3、R4的分压值可知，U1的6脚为2.5V。由虚短特性可知，U1的5脚也为2.5V，由此推知R2两端电压降为0.83V，则R5上端电压降为1.67V，流通电流值为约为33.4mA。此时U1的同相端反馈信号电压为1.67V，反相端输入反馈信号电压为0V。分析结果符合3倍衰减的差分放大器，即10-5/3=1.67V。
第二步，当OUT端接入R6后，由恒流源特性可知，流经R5的电流仍然是不变的33.4mA，由此可知OUT端对地电压降为3.34V，V2的集电极电压为5.01V。此时U1的同相端反馈信号电压为5.01V，反相端输入反馈信号电压为3.34V。R5两端的电压降（反馈信号电压）仍为1.67V。
当遭遇“悬浮式”反馈信号电路时，可否采用：
1、“暂时短接负载电阻”的方法，来获取输出电流或输出电压的估算值。
2、进而再推算出接入负载电路时的输出电流或电压值。
需要说明的是，因电路的恒流源特性，将OUT对地短路，并不影响其分析结果。OUT端的对地电压随接入负载电阻的不同而有所变化，但反馈采样点即R5两端的电压降在信号电压不变的情况下是固定不变的，电路的输出具有恒流源特性。