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話說:好難得 電流源

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樓主


這是甚么,這是線性電路,
圖中那個V干嗎用的,是基準,
放大器,不需基準,穩壓或恒流則必須,為甚么?!
因為,穩壓或恒流的工況,是靜態開通,這需以負反饋建立平衡,在負反饋工況下,若然沒有偏置,電路是死活不會開通的,
所以,基準的功能,不僅止于作為一個 Ref,還是令電路靜態開通所必須的偏置!!
根據運放的行事常規,若負反饋強于正反饋,那除非輸入訊號或給予偏置,否則永不開通,當輸入訊號或給予偏置時,負反饋雖居強勢但無法把輸入端拉回零電位,這運放遂懸停于線性區,從而實現可控的靜態開通,這就是反饋式穩壓或恒流電路的根本原理。
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沙發
ID:1100060 發表于 2025-7-14 06:38 | 只看該作者

同樣是恒流,但howland電流源跟一般恒流電路不一樣的地方是,架構跟放大器無二,可直接拿它作放大器來用,尤其是音頻功放,可使揚聲器的運動更準確地跟隨訊號電壓。
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板凳
ID:1100060 發表于 2025-7-14 07:14 | 只看該作者

運放的開環增益是,電壓增益,所以,倘若偏置固定,則V不變,Vout也就不會變,
但是,電路的平衡卻可因Rʟ的變化而調整,這樣,Vout就會隨負載而更動,
自然規律的巧妙,在于Vout之變正好把Rʟ之變抵消,令R5的電流得以恒定,而由于掛載點在同相臂,令正反饋因加載而削弱,保證了運放能像穩壓器那樣懸停于線性區。
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地板
ID:592807 發表于 2025-7-14 20:45 | 只看該作者
為啥用1M這么大的電阻
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5#
ID:1100060 發表于 2025-7-16 23:18 | 只看該作者
黃youhui 發表于 2025-7-14 20:45
為啥用1M這么大的電阻


喔呵,那得找設計此電路的那位請教去了。
據我所知,運放的重點功能是,信息處理,信息表達所需的功率不大,所以,運放大多數都是微功率,
如果電源是5V,電阻1MΩ,則電流就是5μA,仍然足夠讓一般運放的輸入級正常運行。
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6#
ID:1100060 發表于 2025-7-16 23:57 | 只看該作者

先前講過,如果運放獲得的總反饋為負,則死活不會開通,
實際上不是不開通,而是杵在地電位,因為,運放的末級是AB類,兩管是稍微直通的,換言之,輸出端的待機電位就是兩管的分壓,這樣才能無間斷受控,
Vout,只聽命于差模輸入,但反過來,Vout對輸入端而言卻是共模,共模再大,也無法令運放有所動作,別忘了,運放設計的默認規則就是,把Vout為零跟差模輸入為零綁定!
穩壓或恒流是甚么工況,是靜態開通,你不給兩個輸入端的電位拉開差距,運放能通嗎;穩壓與恒流的實現,其實都是平衡,讓系統自我平衡,最簡單的手段莫過于負反饋。
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7#
ID:1100060 發表于 2025-7-17 00:57 | 只看該作者

作為電力調控器,自我平衡的實現 必須透過負載信息檢測,APFC還須把電網電流也探查才行,
但是,Howland電流源雖有電流源之名,但其研發的立意卻非為電力調控,而是動態應用,像放大啊伺服啊這些,
至于恒流原理,Howland電流源根本不監視負載電流,整個系統只有電壓反饋,但 Vʀʟ跟Vout 的關系卻像 帶自舉的射極跟隨器 那樣!
如果Rʟ掛載于運放輸出端,對差模輸入是沒有影響的,倘若掛載點在反饋鏈上,運放的偏置就會受影響了,Howland電流源的掛載點在同相臂,所以,加載只會把正反饋削弱,
Vout跟差模輸入的關系,是人為規范,約定俗成,負反饋的效果卻是自然規律,如果反相臂的分壓比大于同相臂,則運放得到的總合反饋就是負,總合反饋只取決于電橋參數,不受基準V的影響,也不能把基準V的力量扺消,亦就是說,負反饋只能令運放懸停于線性區而不能拉回待機狀態,Howland電流源加載后,正反饋更弱,但因基準V的存在,Vout只會減小而不會消失,而當Rʟ改變時,Vout變化的程度是 剛好令 Vʀ₅ 不變。
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8#
ID:1100060 發表于 2025-7-17 23:45 | 只看該作者

但是,當Rʟ變更時,Vʀ₅ 為何能夠紋絲不動呢?!
這電路的平衡點,並不耐人尋味或巧合,而是有數可計的,
如果R1跟R2相等,則R3和R4也必須相等,反之亦然,那么,兩個相等的數減去兩個相等的數,得出的還是兩個相等的數!
如果 Vʀ₁ 比 Vʀ₃ 多1V,則 Vʀ₂ 也比 Vʀ₄ 多1V,這多出的 1V,就歸R5所有,結果就是,基準V若然不變,則 Vʀ₅ 也就跟著恒定 而且等于基準V,因負反饋建立了 虛短 的工況,Vᴘ跟Vɴ是對齊的,所以,如果 基準V 為上負下正,則Vʀ₅就是上正下負,都是 1V。
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9#
ID:1100060 發表于 2025-7-20 11:44 | 只看該作者

負反饋放大器不一定是恒流源,運放也不是跨導 (壓控電流元) 器件,
但是,負反饋有個重要的效果,就是〖虛短〗,兩個輸入端的電位相等,解讀此電路,可抓住虛短,以此為中心比較同相臂與反相臂的分壓差異,就可算出R5的分壓,如果R1和R2相等 (則R3與R4也須相等),R5的分壓就一直等于基準V。
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10#
ID:1100060 發表于 2025-7-24 00:44 | 只看該作者

根據標題圖給出的配置,再假設運放的電源是15V,
那么,恒流作用能正常發揮的Vʀʟ范圍就是 ±(Vcc–V),在這里就是,0至±14V,基準愈大,恒流范圍就愈小。
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11#
ID:1100060 發表于 2025-10-14 23:17 | 只看該作者

無論是  穩壓、恒流、howland源,骨子里都是 基準電壓主導,
放大器的基準,就是訊號源,負反饋的最終結果,就是輸出以訊號源這個基準為模板,
所以,負反饋放大器跟電力調控器的原理,其實如出一轍,而  好難得電流源, 根本不需刻意監測負載狀況,而是像放大器那樣,穩定自身狀態為先。
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