干货收藏！微弱电流源基本实现原理

中信华

  干货收藏！微弱电流源基本实现原理

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  在我们电子电路设计中，有两种电源，一种是电压源，另一种是电流源。相比于电压源，电流源的使用场景稍微少一点。今天，结合仿真，介绍下一种基于运放的微弱电流源基本实现原理，理论计算与仿真验证相结合，写的清晰易懂，保证一学就废。

  在本科阶段，模拟电子电路技术中就介绍过一种电流源：基于三极管的镜像恒流源。

  在我们的电子电路设计中，有两种电源，一种是电压源，另一种是电流源。与电压源相比，电流源的使用场景稍少。今天小编特意请来了中信华十多年电路设计经验的工程师，为大家介绍一下基于运算放大器的下一代微弱电流源的基本实现原理。理论计算与仿真验证相结合，让繁琐的理论知识跃然纸上！

  在本阶段，率先介绍了模拟电子电路技术中的一种电流源：基于三极管的图像恒流源。

  Ic1是负载电流，其电流值不随负载变化，可以实现恒流，基本原理如下：

  T0和T1是两只一样的管子，工作在放大状态，两个管子B极电位相等，所以Ib0=Ib1，两个管子一样那么放大倍数β也一样，所以Ic0=Ic1=β*Ib0，Ic0与Ic1呈现镜像关系，因此被叫做镜像电流源。

  下面介绍下今天的主角，基于运放的电流源设计，这个电路又叫做豪兰德电流源电路。

推导过程很简单，电流I1 = I2:

  Io=-Ui/R，输出电流与输入电压成正比，只要输入电压固定，输出电流也就固定了，实现了电流源功能。

  下面我们进行仿真，仿真使用的运放是LM324，这个运放性能不够，晚些再选个性能好的运放，看下二者差异。

  输入电压见下图红色波形，电压是±200UV，而匹配电阻是1K，因此根据前文计算，输出电流应该是±200nA，输出电流见下图绿色曲线（1mV/1mA），从波形看是满足±200nA的理论分析的，但是为什么绿色电流波形有一个负的直流存在呢？

  这是因为LM324没有足够的性能和较差的偏差（Na级）。在电路参数不变的情况下，我们以更好的偏置改变icl7652d（PA电平），然后对其进行仿真，

  对运算放大器进行改进后，性能得到了改善。红色仍然是输入电压±200uv，绿色是输出电流±200na，并且没有偏置。

  以上就是关于微弱电流源的实现原理的全部知识，希望本文的知识能为您提供一些帮助！

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改进运算放大器，提高性能