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纯净的硅(中级)

​ADALM2000实验:稳定电流源 [复制链接]

作者: ADI公司  Doug Mercer,顾问研究员   Antoniu Miclaus,系统应用工程师

 

本文将重点讨论使用双极性结型晶体管(BJT)和NMOS晶体管的稳定电流源。

 

稳定电流源(BJT)

 

目标

 

本实验旨在研究如何利用零增益概念来产生稳定(对输入电流电平的变化较不敏感)的输出电流。

 

材料

 

► ADALM2000主动学习模块

► 无焊面包板

► 一个2.2 kΩ电阻(或其他类似值)

► 一个100 Ω电阻

► 一个4.7 kΩ电阻

► 两个小信号NPN晶体管(2N3904或SSM2212)

 

说明

 

BJT稳定电流源对应的电路如图1所示。

 

 

硬件设置image.png

图1.稳定电流源

硬件设置

 

面包板连接如图2所示。W1的输出驱动电阻R1的一端。电阻R1和R2以及晶体管Q1按照2020年11月StudentZone文章所示进行连接。由于Q2的VBE始终小于Q1的VBE,因此可能的话,从器件库存中选择Q1和Q2满足条件——在相同集电极电流下,Q2的VBE小于Q1的VBE。晶体管Q2的基极连接到Q1集电极的零增益输出。R3连接在Vp电源和Q2的集电极之间,与2+示波器输入一起用来测量集电极电流。

 

 image.png

图2.NMOS零增益放大器面包板电路

 

程序步骤

 

零增益放大器可用于创建稳定的电流源。现在,当W1所表示的输入电源电压变化时,晶体管Q1的集电极所看到的电压更为稳定,因此可以将其用作Q2的基极电压,以在晶体管Q2中产生更稳定的电流。

 

波形发生器配置为1 kHz三角波,峰峰值幅度为3 V,偏置为1.5 V。示波器通道2的输入(2+)用于测量Q2集电极上的稳定输出电流。

 

配置示波器以捕获所测量的两个信号的多个周期。确保启用XY功能。

 

使用示波器的波形图示例如图3和图4所示。

 

 image.png

图3.Q2集电极电压与W1电压的关系

 

 image.png

图4.Q2集电极电流与W1电压关系的示波器图

 

稳定电流源(NMOS)

 

材料

 

► ADALM2000主动学习模块

► 无焊面包板

► 一个2.2 kΩ电阻(或其他类似值)

► 一个168 Ω电阻(将100 Ω和68 Ω电阻串联)

► 一个4.7 kΩ电阻

► 两个小信号NMOS晶体管(CD4007或ZVN2110A)

 

说明

 

MOS稳定电流源对应的电路如图5所示。

 

image.png

图5.稳定电流源

 

image.png

图6.稳定电流源面包板电路

 

硬件设置

 

面包板连接如图6所示。波形发生器W1的输出驱动电阻R1的一端。电阻R1和R2以及晶体管M1按照2020年11月StudentZone文章所示进行连接。由于M2的VGS始终小于M1的VGS,因此可能的话,从器件库存中选择M1和M2满足——在相同漏极电流下,M2的VGS小于M1的VGS。晶体管M2的栅极连接到M1漏极的零增益输出。R3连接在Vp电源和M2的漏极之间,与2+示波器输入一起用来测量漏极电流。

 

程序步骤

 

波形发生器配置为1 kHz三角波,峰峰值幅度为4 V,偏置为2 V。示波器通道2的输入(2+)用于测量M2漏极上的稳定输出电流。

 

配置示波器以捕获测量的两个信号的多个周期。确保启用XY功能。

 

图7提供了示波器显示的图像示例。

 

image.png

图7.M2漏极电压与W1电压的关系

此帖出自电源技术论坛

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版主

这种电流源设计的很巧妙

 


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纯净的硅(初级)

这跟镜像电流源的架构一样?

个人签名刻苦学习,共同进步

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ADALM2000不错


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