【恒流源电路详解】 恒流源是一种能够保持输出电流恒定,不随负载或电源电压变化而改变的电路。在电子设计中,恒流源广泛应用于LED驱动、传感器供电、精密电流基准等方面,其稳定性和精度对于系统性能至关重要。本篇文章将详细探讨一种由运算放大器(运放)和MOSFET组成的恒流源电路,以及其工作原理和应用。 一、电路组成 运放+MOSFET的恒流源电路通常由以下几个部分构成: 1. 运算放大器:运放作为反馈控制的核心元件,能够比较输入电压并调整输出,以实现电流的精确控制。 2. MOSFET:MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)用作电流控制开关,其栅极电压决定了漏极电流的大小。 3. 反馈电阻:连接在MOSFET的源极和运放的反相输入端,用于将输出电流转换为电压,提供反馈信号。 4. 参考电压源:提供一个稳定的电压,与反馈电压进行比较,决定MOSFET的栅极电压。 二、工作原理 1. 当MOSFET的栅极电压高于源极电压时,MOSFET导通,漏极电流ID与VGS(栅极-源极电压)和沟道电阻RDS(on)成正比,即ID = K * (VGS - VTH) * sqrt(VDS),其中K是沟道常数,VTH是阈值电压,VDS是漏极-源极电压。 2. 运放工作在负反馈状态,其反相输入端(通过反馈电阻)的电压与同相输入端(参考电压源)的电压保持一致。因此,当漏极电流增大时,反馈电压也增大,运放将降低其输出电压,减小MOSFET的栅极电压,从而限制漏极电流的增加。 3. 相反,如果漏极电流减小,运放的输出电压上升,增加MOSFET的栅极电压,漏极电流也随之增加,形成闭环控制,确保电流恒定。 三、设计要点 1. 选择合适的运放:运放应具有低输入偏置电流、高开环增益和足够高的带宽,以确保电流控制的精度和快速响应。 2. MOSFET的选择:MOSFET应具有低阈值电压和低RDS(on),以减少静态功耗和提高电流控制的线性度。 3. 反馈电阻的计算:反馈电阻值Rf需根据所需恒定电流Iset和参考电压Vref来确定,Rf = Vref / Iset。 4. 静态偏置:通常需要一个偏置电阻Rbias来设置MOSFET的初始栅极电压,确保在电源启动时MOSFET处于导通状态。 四、应用实例 这种恒流源电路在LED驱动电路中非常常见,因为LED的亮度与其电流直接相关。通过调整电路参数,可以确保每个LED都获得恒定的电流,从而保持亮度一致。此外,它还可用于精密测量设备中的电流源,提供稳定可靠的电流基准。 总结,运放+MOSFET的恒流源电路通过负反馈机制实现了电流的精确控制。理解其工作原理和设计要点对于电子工程师来说至关重要,可以为各种应用场景提供稳定、可调节的电流源。深入研究"Voltage-to-current (V-I) converter circuit with MOSFET.pdf"文档,将有助于进一步掌握此类电路的设计与优化。
2024-10-17 15:18:39 445KB
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MOS管驱动电流估算及MOS驱动的几个特别应用解析  MOS管驱动电流估算是本文的重点,如下参数:  有人可能会这样计算:  开通电流  Ion=Qg/Ton=Qg/Td(on)+tr,带入数据得Ion=105nc/(140+500)ns=164mA  关断电流  Ioff=Qg/Toff= Qg/Td(off)+tf,带入数据得Ioff=105nc/(215+245)ns=228mA。  于是乎得出这样的结论,驱动电流只需 300mA左右即可。仔细想想这样计算对吗?这里必须要注意这样一个条件细节,RG=25Ω。所以这个指标没有什么意义。  应该怎么计算才对呢?其实应该是这样的,根据产品的开关
2024-10-07 14:29:13 173KB
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MOS管电路工作原理及详解典驱动电路设计大全电路设计参考等资料,可供学习设计参考。
2024-06-07 14:50:10 3.16MB MOS管
很实用的MOS管选型~~~~~~~~~~~~~~~~
2024-04-02 15:46:49 127KB MOS管
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2024-03-20 00:16:15 1.5MB
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mos管是金属(metal)—氧化物(oxid)—半导体(semiconductor)场效应晶体管,或者称是金属—绝缘体(insulator)—半导体。MOS管的source和drain是可以对调的,他们都是在P型backgate中形成的N型区。在多数情况下,这个两个区是一样的,即使两端对调也不会影响器件的性能。这样的器件被认为是对称的。   功率MOS管的导通电阻具有正温度系数,能够自动均流,因此可以并联工作。从MOSFET数据表的传输特性可以看到,25℃和175℃的VGS电压与ID电流值有一个交点,此交点的VGS为转折电压。在VGS转折电压以下的部分,RDS(ON)为负温度系数;而在VGS
2024-03-14 18:47:03 222KB 电源技术
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1. MOS管开关电路学习过模拟电路的人都知道三极管是流控流器件,也就是由基极电流控制集电极与发射极之间的电流;而MOS管是压控流器件,也就是由栅极上所加的电压控制漏极与源极之间电流。MOSFET管是FET的一种,可以被制造为增强型或者耗尽型,P沟道或N沟道共四种类型,但实际应用的只有增强型的N沟道MOS管和增强型的P沟道MOS管。实际应用中,NMOS居多。 图1 左边是N沟道的MOS管,右边是P沟道的MOS管寄生二极管的方向如何判断呢?**它的判断规则就是对于N沟道,由S极指向D极;对于P沟道,由D极指向S极。 如何分辨三个极?D极单独位于一边,而G极是第4PIN。剩下的3个脚则是S极。它们的位置是相对固定的,记住这一点很有用。请注意:不论NMOS管还是PMOS管,上述PIN脚的确定方法都是一样的。 MOS管导通特性导通的意思是作为开关,相当于开关闭合。NMOS的特性:Vgs大于某一值管子就会导通,适合用于源极接地时的情况(低端驱动),只要栅极电压达到4V就可以了。PMOS的特性:Vgs小于某一值管子就会导通,适合用于源极接VCC时的情况(高端驱动)。 下
2024-01-17 17:57:50 380KB MOS管 寄生二极管 基础知识
电源反接,会给电路造成损坏,不过,电源反接是不可避免的。所以,我么就需要给电路中加入保护电路,达到即使接反电源,也不会损坏的目的。
2023-08-09 14:21:19 74KB MOS管 保护电路 电源 文章
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讲解了MOS管并联均流的应用原理,由于MOS并联时特性较难掌握,此文章对多个MOS并联的技术进行了相关研究
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