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运放和MOS管组成的恒流源的疑问 [复制链接]

 
本帖最后由 xiaxingxing 于 2021-11-13 14:50 编辑

LT1800.PNG

 

3.png

 

如图片电路图所示,有以下疑问:

1. V1=1的时候,XMM1电压为9.981V,XMM2电压为7.625V,说明MOS管Q1导通,则说明此时运放构成闭环,为什么闭环情况下,XMM5的电压不等于1V?(按理说应该满足虚短的)

2. V1=0的时候,XMM1的电压为6.978V,XMM2的电压为5.876V,也满足Q1的导通的条件,此时Q1导通,Q1一旦导通,LED不就应该点亮吗?进而此时运放不就闭环了吗?

3. 改变运放的供电(但VCC与VEE的差值不变,都为12V),电路图中的四个表的值都改变,为什么呢?输入V1都没有变化啊?

以上请各位大佬指导,谢谢!

此帖出自模拟电子论坛

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1. V1=1的时候,XMM1电压为9.981V,XMM2电压为7.625V,说明MOS管Q1导通,则说明此时运放构成闭环,为什么闭环情况下,XMM5的电压不等于1V?(按理说应该满足虚短的)

 

此时XMM5的电压是多少?帖子中并未说明。


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2. V1=0的时候,XMM1的电压为6.978V,XMM2的电压为5.876V,也满足Q1的导通的条件,此时Q1导通,Q1一旦导通,LED不就应该点亮吗?进而此时运放不就闭环了吗?

 

V1=0,那么由 “虚短”,R2两端电压也为零,那么MOS管中电流为零,两个LED中电流也为零。这种情况,能说Q1导通么?LED会亮么?


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3. 改变运放的供电(但VCC与VEE的差值不变,都为12V),电路图中的四个表的值都改变,为什么呢?输入V1都没有变化啊?

 

供电电压如何变化,变化范围多大,变化到多少各表开始变化,供电电压变化时输入V1是多少,帖子中未说明,所以很难说。


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maychang 发表于 2021-11-12 17:45 1. V1=1的时候,XMM1电压为9.981V,XMM2电压为7.625V,说明MOS管Q1导通,则说明此时运放构成闭环,为什么闭 ...

前辈,我在第一楼重新上传了图片,V1=1时,XMM5的电压为228.446mV。谢谢前辈解答!


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maychang 发表于 2021-11-12 17:47 2. V1=0的时候,XMM1的电压为6.978V,XMM2的电压为5.876V,也满足Q1的导通的条件,此时Q1导通,Q1一旦导通 ...

但是此时MOS管GS两端的电压确实大于VGS的阈值电压,这不是能导致MOS管导通吗?

另外,V1=0时,流过LED的电流为28.244uA。这个电流是MOS管的漏电流导致的吗?我看MOS管的spec,其漏电流没有这么大啊?

还有一个疑问,我换有些MOS管(或三极管),在V1=0的时候,LED都会点亮,这是什么原因导致的呢?谢谢前辈!


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maychang 发表于 2021-11-12 17:50 3. 改变运放的供电(但VCC与VEE的差值不变,都为12V),电路图中的四个表的值都改变,为什么呢?输入V1都没 ...

2.PNG 1.PNG

 

见本楼的两张图片,改变的只是供电电压,且VCC与VEE的差值不变。谢谢!


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xiaxingxing 发表于 2021-11-13 14:38 前辈,我在第一楼重新上传了图片,V1=1时,XMM5的电压为228.446mV。谢谢前辈解答!

XMM3显示R2两端电压为486mA,R2为0.47欧。由欧姆定律,0.486*0.47=0.228(V)。没有错。


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xiaxingxing 发表于 2021-11-13 14:46 但是此时MOS管GS两端的电压确实大于VGS的阈值电压,这不是能导致MOS管导通吗? 另外,V1=0时,流过LED ...

『另外,V1=0时,流过LED的电流为28.244uA。这个电流是MOS管的漏电流导致的吗?我看MOS管的spec,其漏电流没有这么大啊?』

MOS管的漏电流是一方面,另一方面是运放的失调电压。


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xiaxingxing 发表于 2021-11-13 14:46 但是此时MOS管GS两端的电压确实大于VGS的阈值电压,这不是能导致MOS管导通吗? 另外,V1=0时,流过LED ...

『还有一个疑问,我换有些MOS管(或三极管),在V1=0的时候,LED都会点亮,这是什么原因导致的呢?谢谢前辈!』

不同MOS管导通阈值电压不同(即使是同一型号的MOS管,此参数分散性也相当大)。

用LED点亮与否来判断电流,不准确。仿真图中那么多电表,应该通过电表显示数值来说话。


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xiaxingxing 发表于 2021-11-13 14:38 前辈,我在第一楼重新上传了图片,V1=1时,XMM5的电压为228.446mV。谢谢前辈解答!

『V1=1时,XMM5的电压为228.446mV。』

我猜测你的问题是:为何XMM5电压不是接近于1V。

注意XMM1示数为9.981V,而电源电压为10V。LT1800虽然是轨到轨运放,但轨到轨运放输出端也不可能高于电源电压。实际上,总要低于电源电压一点。第一幅图中,输出端仅比电源电压低19mV,已经达到输出端可能的最高电压,达到饱和,不可能更高。所以MOS管中电流不可能比486mA更大。事实上,运放已经饱和,处于非线性工作状态。


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xiaxingxing 发表于 2021-11-13 14:48   见本楼的两张图片,改变的只是供电电压,且VCC与VEE的差值不变。谢谢!

7楼第一幅图,运放的同相输入端电位为零,已经超出了该运放输入端允许的共模范围。该运放输入端允许的范围是电源正到电源负。这是不正常的工作状态,如果是真实器件,可能损坏。


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xiaxingxing 发表于 2021-11-13 14:38 前辈,我在第一楼重新上传了图片,V1=1时,XMM5的电压为228.446mV。谢谢前辈解答!

你的电路,两个LED与0.47欧取样电阻串联,置于源极。这样联接,需要运放输出相当高的电压才能够使MOS管导通。如果两个LED置于漏极,那么运放输出端就不必输出那么高电压(与原图相比较,少两个LED压降),运放也就不会输出饱和。


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maychang 发表于 2021-11-13 15:24 你的电路,两个LED与0.47欧取样电阻串联,置于源极。这样联接,需要运放输出相当高的电压才能够使MOS管导 ...

前辈,那负载放在源极有啥优点吗?谢谢!


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xiaxingxing 发表于 2021-11-27 16:51 前辈,那负载放在源极有啥优点吗?谢谢!

『那负载放在源极有啥优点吗?』

以我之见,什么优点也没有。


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