CN213690365U - 一种基于深度负反馈的新型压控电流源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种基于深度负反馈的新型压控电流源，包括运算放大器A、供电电源+VCC、供电电源‑VCC、二极管D1、二极管D2、三极管T1、三极管T2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6以及电阻RL，二极管D1、二极管D2、三极管T1、三极管T2、供电电源+VCC、供电电源‑VCC、电阻R2以及电阻R3构成甲乙类对称功率放大电路，三极管T1为NPN型，三极管T2为PNP型，二极管D1和二极管D2导通为恒压降模型，电阻R4和电阻R5的阻值相等，且电阻R4和电阻R5的阻值大于电阻R6的阻值。本实用新型解决了现有压控电源存在不稳定、失真、不易于调节以及功率损耗大的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于电子电路技术领域，尤其涉及一种基于深度负反馈的新型压控电流源。
背景技术
压控电流源全称为电压控制电流源，具体是一种非独立的电流源，电流数值的大小受输入端的或者电路中某一电压的控制，它由运算放大器、甲乙类对称功率放大电路、反馈支路、控流电阻组成，电压控制电流源广泛应用于实验室和电子系统中(比如通信、音响功放上)。压控电流源的另一作用是将电压信号转换为电流信号，在应用时，对其要求在电路中信号稳定、不失真、易于调节，希望在在其上的功率损耗也较小，有的应用还希望其能有较高的功率传输效率。但现有压控电源存在不稳定、失真、不易于调节，功率损耗大的问题。
实用新型内容
针对现有技术中的上述不足，本实用新型提供的一种基于深度负反馈的新型压控电流源，解决了现有压控电源存在不稳定、失真、不易于调节，功率损耗大的问题。
为了达到以上目的，本实用新型采用的技术方案为：
本方案提供一种基于深度负反馈的新型压控电流源，包括运算放大器A、供电电源+VCC、供电电源-VCC、二极管D1、二极管D2、三极管T1、三极管 T2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6以及电阻RL；
所述运算放大器A的正相输入端与电阻R1的一端连接，所述电阻R1的另一端接地，所述运算放大器A的反相输入端分别与所述电阻R4的一端以及电阻R5的一端连接，所述电阻R4的另一端连接输入电压vi，所述电阻R5的另一端分别与所述电阻RL的一端以及电阻R6的一端连接，所述电阻R6的另一端接地，所述电阻RL的另一端分别与三极管T1的发射极以及三极管T2的发射极连接，所述三极管T1的集电极分别与供电电源+VCC以及电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端分别与三极管T1的基极以及二极管D1的正极连接，所述二极管D1的负极分别与所述运算放大器A的输出端以及二极管D2的正极连接，所述二极管D2的负极分别与电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端分别与供电电源-VCC以及三极管T2的集电极连接。
本实用新型的有益效果是：本实用新型提供了一种电流值受电压控制的电流源，其具有稳定、不失真、易于调节，功率损耗较低的特点、适用广泛的基于深度负反馈的新型压控电流源，该电流源性价比高、结构简单、调试方便、用途广泛。
进一步地，所述三极管T1为NPN型，所述三极管T2为PNP型。
上述进一步方案的有益效果是：静态时两个三极管不导电，而在运算放大器A有动态信号时，T1和T2轮流导电，两个管子互补对方的不足，从而在负载上得到一个比较完整的输出信号。
再进一步地，所述二极管D1和二极管D2导通为恒压降模型。
上述进一步方案的有益效果是：恒压降模型二极管产生的压降为T1和T2 提供一个适当的偏压，使三极管可以一直处于微导通状态。
再进一步地，所述二极管D1、二极管D2、三极管T1以及三极管T2组成互补输出级。
上述进一步方案的有益效果是：二极管产生的压降为T1和T2提供偏压，两个三极管上下为对称的形式，工作性能对称，使工作时输出的信号更加完整，改善输出信号的波形，减少失真。
再进一步地，所述二极管D1、二极管D2、三极管T1、三极管T2、供电电源+VCC、供电电源-VCC、电阻R2以及电阻R3构成甲乙类对称功率放大电路。
上述进一步方案的有益效果是：即使运算放大器输出(即此部分电路的输入)有很小的信号，也可以在此部分电路输出端产生相应的输出，克服输出时可能产生的交越失真的现象。同时限流电阻R2、R3保护三极管不会因电流过大被烧坏。
再进一步地，所述电阻R4和电阻R5的阻值相等，且所述电阻R4和电阻 R5的阻值均大于所述电阻R6的阻值。
上述进一步方案的有益效果是：进一步简化输出电流大小的控制和调整。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的实用新型创造均在保护之列。
实施例
如图1所示，本实用新型提供了一种基于深度负反馈的新型压控电流源，包括运算放大器A、供电电源+VCC、供电电源-VCC、二极管D1、二极管D2、三极管T1、三极管T2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻 R6以及电阻RL；所述运算放大器A的正相输入端与电阻R1的一端连接，所述电阻R1的另一端接地，所述运算放大器A的反相输入端分别与所述电阻R4的一端以及电阻R5的一端连接，所述电阻R4的另一端连接输入电压vi，所述电阻R5的另一端分别与所述电阻RL的一端以及电阻R6的一端连接，所述电阻 R6的另一端接地，所述电阻RL的另一端分别与三极管T1的发射极以及三极管 T2的发射极连接，所述三极管T1的集电极分别与供电电源+VCC以及电阻R2 的一端连接，所述电阻R2的另一端分别与三极管T1的基极以及二极管D1的正极连接，所述二极管D1的负极分别与所述运算放大器A的输出端以及二极管D2的正极连接，所述二极管D2的负极分别与电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端分别与供电电源-VCC以及三极管T2的集电极连接。
本实施例中，三极管T1为NPN型，所述三极管T2为PNP型。
本实施例中，二极管D1和二极管D2导通为恒压降模型。
本实施例中，二极管D1、二极管D2、三极管T1以及三极管T2组成互补输出级。
本实施例中，二极管D1、二极管D2、三极管T1、三极管T2、供电电源+VCC、供电电源-VCC、电阻R2以及电阻R3构成甲乙类对称功率放大电路。
本实施例中，电阻R4和电阻R5的阻值相等，且所述电阻R4和电阻R5的阻值均大于所述电阻R6的阻值。
本实用新型的工作原理是：如图1所示，运算放大器正输入端接平衡电阻 R1再接地，为内部的晶体管提供合适的静态偏置，使其能够满足虚短、虚断的条件。由电阻R5和电阻R6引入电流并联负反馈，在深度负反馈的条件下，因为开环增益很大，由运算放大器A的“虚短”、“虚短”可以知道运算放大器A： v-≈v+≈0，由基尔霍夫电流定律知if＝-ii,由输入电压v1和电阻R4可以得到
再根据电流分流公式可得
所以可以得到输出流经负载RL 的电流大小为
电阻R4和电阻R5要满足阻值相等，电阻R4和电阻 R5的阻值大于电阻R6的阻值，则
如图1所示，供电电源+VCC和-VCC 经过限流电阻R2和R3为三极管T1和T2提供工作电压，二极管D1和D2导通产生的压降为T1和T2提供一个适当的偏压，使之处于微导通状态，有信号时，由于这部分电路工作在甲乙类互补对称功率放大电路，即使很小的信号vi也可以在负载RL上产生相应的输出，不会因为三极管的发射极和基极之间的电压差|vBE|(即导通电压)没有达到门槛值而使输出发生交越失真，随着输出功率的增大，效率也增高。
举例运用:假设R4＝R5＝100KΩ,R6＝10Ω可得
实际运用中，可以忽略0.0001的部分，所以
。
Claims (6)
1.一种基于深度负反馈的新型压控电流源，其特征在于，包括运算放大器A、供电电源+VCC、供电电源-VCC、二极管D1、二极管D2、三极管T1、三极管T2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6以及电阻RL；
所述运算放大器A的正相输入端与电阻R1的一端连接，所述电阻R1的另一端接地，所述运算放大器A的反相输入端分别与所述电阻R4的一端以及电阻R5的一端连接，所述电阻R4的另一端连接输入电压vi，所述电阻R5的另一端分别与所述电阻RL的一端以及电阻R6的一端连接，所述电阻R6的另一端接地，所述电阻RL的另一端分别与三极管T1的发射极以及三极管T2的发射极连接，所述三极管T1的集电极分别与供电电源+VCC以及电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端分别与三极管T1的基极以及二极管D1的正极连接，所述二极管D1的负极分别与所述运算放大器A的输出端以及二极管D2的正极连接，所述二极管D2的负极分别与电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端分别与供电电源-VCC以及三极管T2的集电极连接。
2.根据权利要求1所述的基于深度负反馈的新型压控电流源，其特征在于，所述三极管T1为NPN型，所述三极管T2为PNP型。
3.根据权利要求2所述的基于深度负反馈的新型压控电流源，其特征在于，所述二极管D1和二极管D2导通为恒压降模型。
4.根据权利要求3所述的基于深度负反馈的新型压控电流源，其特征在于，所述二极管D1、二极管D2、三极管T1以及三极管T2组成互补输出级。
5.根据权利要求4所述的基于深度负反馈的新型压控电流源，其特征在于，所述二极管D1、二极管D2、三极管T1、三极管T2、供电电源+VCC、供电电源-VCC、电阻R2以及电阻R3构成甲乙类对称功率放大电路。
6.根据权利要求5所述的基于深度负反馈的新型压控电流源，其特征在于，所述电阻R4和电阻R5的阻值相等，且所述电阻R4和电阻R5的阻值均大于所述电阻R6的阻值。
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