压控电流源VCCS工作原理设计和分析

对于压控电流源,在做电子硬件的工作中,时常都会用到,但是有时候却不懂得它的工作原理,遇到的时候,总是“茫茫然”。电工之家小编就在这里分析一个VCCS的工作原理;希望通过搞懂这个原理,对大家以后的压控电流源设计和分析有一定的帮助。

压控电流源VCCS工作原理设计和分析

VCCS

首先,我们来看op1、Q1、R1和R4这段电路。Q1没导通的时候,op1的反相输入端相当于通过R4接地;当op1的正相输入一个正电压Vi时,op1的V+>V- ,输出高电平,Q1此时导通;VCC通过R1、Q1和R4到GND形成一个回路。

根据运放的虚短知道,V- = V+ = Vi,即R4的端点2电压等于Vi,所以流过R4的电流 I1=Vi/R4。

根据运放的虚断知道,流入op1的V-端和op2的V+端的电流几乎为0,所以流过R1的电流等于流过R4的电流,也等于Vi/R4,可得R1两端的电压固定,为Vi*R1/R4。

再看R2、Q2和op2组成的线路。由前面分析可知op2的V+输入端电压是小于VCC的,然后Q2在还没导通的时候,V-经过R2直接接到VCC,所以此时op2的V- > V+,op2输出低电平,使得Q2导通。

当Q2导通后,假设已经接上负载。由运放的虚短知,V- = V+ = VCC - Vi*R1/R4,是一个固定值。又op2的V-和电阻R2的相连,所以电阻R2 两端的电压也是固定的,为VCC - V- = Vi*R1/R4。所以流过R2的电流是固定的,等于( VCC - Vi*R1/R4 )/ R2,也就是一个受Vi控制大小的电流了。

输出端的R3,使用的是一个很小的电阻,等效用作保险丝。

这个电路有意思的地方就是,通过其它电路去控制一个串联在输出回路电阻两端的电压,从而控制流过这个电阻的电流,也就是输出回路的电流。

或许还有很多其它更好的方式,我这里只是分析其中一种电路,希望可以带一些还不懂压控电流源的人入门VCCS。

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