【導(dǎo)讀】paradoxical,.,5=0.

　　

【正文】 5V 的電壓源 并聯(lián) 將提供一個大約 1mA 的恒定電流（ 177。 5 ％） 。 主動電流源 主動電流源在電子電路中 有 許多重要的應(yīng)用。 （ 電流穩(wěn)定電阻 ） 電流源通常用在模擬集成電路 使 用 歐姆電阻的地方 ， 電流源 的 連接 不會導(dǎo)致 在信號路徑中的 任何 一個點 的 電流衰減 。 在 電流源配置使用 時， 一個雙極晶體管的集電極，一個場效應(yīng)晶體管，或一個真空管（或匯漏電流源盤） 如果能 正確連接到外部的能源來源（如電力供應(yīng)） 那么這些設(shè)備是高阻抗輸出 的 。 結(jié)型場效應(yīng)管和 N FET 電流源 一款 JFET 可 以被比作為電源的 大門， 作為電流源的控制器件 。目前 市場上流通的是基于場效應(yīng)管的智能決策系統(tǒng) 。 可以購買這些已經(jīng) 現(xiàn)有 設(shè)備， 并結(jié)合 電流穩(wěn)壓二極管或恒流二極管或限流二極管（ CLD） 連接成電流源 。一個增強型 N溝道 MOSFET，可 用于許多電路。 簡單晶體管電流源 圖 3 顯示了一個典型的恒定電流源（ CCS）。 DZ1 是一個齊納二極管， 像 這種反向偏置 時 （所示電路）， 不論通過它電流的大小，都會產(chǎn)生 一個恒定 的電壓降 。因此，只要齊納電流（輸出型）超過一定水平（ 這個水平稱為 維持電流），對面齊納二極管（ VZ）的電壓將保持不變。 流過 電阻 R1 的電流就是 齊納電流和 NPN 晶體管（ IB） 的 基極電流（ Q1）。齊納管的恒定電壓 適用于整個 Q1 的基極和 發(fā)射極電阻 R2。電路的操作如下： R2 的電壓（ VR2）由下式 中 VE VBE 給出， VBE 是 Q1 基極和 發(fā)射極 的電壓 降 。 Q1 的發(fā)射極電流，也 就 是經(jīng)過 R2 的電流 ， 由下式給出 22)( 22 R VVRVII BEERER ???? 圖 3典型恒流源 由于 VE 不變， VBE 在某一給定的溫度環(huán)境下是不變的 ，可以得出 VR2 是恒定的，所以 IE 是恒定的 。由于晶體管的 作用 ，發(fā)射極電流 IE 非常接近集成電路晶體管集電極電流（反過來，是當(dāng)前通過負(fù)載）。因此，負(fù)載電流為常數(shù)（忽略早期晶體管輸出電阻 的影響 ）把 電路作為一個恒定電流源 使用 。只要溫度保持不變（或變化不大），負(fù)載電流將是電源電壓 和 R1 的比值，這與 晶體管的增益無關(guān)。 R2 的允許負(fù)載電流在任何 可取的 范圍內(nèi) ，并由計算式2R2 RBEEI VV ?? 或2RZ IVR ?? 計算 R2,由于 VBE 中通常是 V 的硅器件（ IR2 也是發(fā)射極電流，并假設(shè)作為 集電極 或負(fù)載所需的電流，同時提供 的三級管電流放大倍數(shù) 足夠大）。 電阻 R1 阻值的計算公式為BZZS IKI VVR *1 ??? ， 其中， K= 到 2（使 R1足夠低，以確保有足夠的 基極電流 ）(m in)2)(FERECB h IIII ??? ， (min)FEh 是 目前使用的特定類型晶體管中可以接受的最低 電流增益。 當(dāng)前更常見的集成電路電流源是鏡像電流源。 簡單二極管補償 的 晶體管電流源 溫度的變化會改變輸出電流 ：如 圖 3 電路 所示， 因為 VBE 對溫度很敏感。溫度補償?shù)膶崿F(xiàn) 可以用圖 4電路，包括一個標(biāo)準(zhǔn)二極管 D（ 與 晶體管的半導(dǎo)體材料相同） 和一種 齊納二極管 。 該二極管壓降（ VD） 隨著 VBE 由溫度 的 變化 而變化 ，從而大大抵消了 對 CCS 的依賴。 電阻 R2 的計算式2R2 RBEzz I VVV ??? , 由于 VD= VBE= ，因此，2R2 RzIV? , R1的計算方法BZDZS IKI VVVR *1 ? ??? 圖 4補償電路 當(dāng)額定電壓為 或者大于 時這種方法對齊納二極管最有效 。對于小于 V時， 該 補償二極管通常不是必需的，因為 根據(jù) 擊穿機理 它 不 會 像上 面那 個電壓擊穿二極管。 簡單晶體管電流源與 LED 另一種方法是 以 發(fā)光二極管 LED1 取代齊納二極管，如圖 5。 LED 的電壓降（ VD）現(xiàn)在用于推導(dǎo)恒壓 原理 ， 它有 額外的跟蹤優(yōu)勢 ，可用于 補償 VBE 因 溫度引起的變化。 R2的計算公式為2R2 RBEDI VV ?? , R1的計算公式為BDDS IKI VV *R1 ??? ,其中 ID 是 流過 LED 的 電流 。 圖 5 LED1代替 DZ1 圖 6反饋電路 另一種常見的方法是使用反饋來設(shè)置 電流 和消除對晶體管 VBE 的依賴。圖 6顯示了一個非常普遍的使用方法 ：把同相輸入端 連接到一個電壓源 ， 反相輸入端連接到的電阻和晶體管的發(fā)射極相同的節(jié)點。這種方式產(chǎn)生的電壓 在 電阻兩端，而不是 在 兩個電 阻器和晶體管 之間 。（ 詳細(xì)資料，請參閱 理想運算放大器的文章 零器） 有關(guān)鏡像電流源 的文章 在 討論另一個所謂 鏡像電流增益的例子。 其他實際來源 在 運算放大 電路 中 ，有時候 經(jīng)常需要用到一個已知的精確的反向電流。 （作為一個信號，例如輸入偏移量） 在 電壓源和反相輸入端 之間 連接一個電阻 構(gòu)成一個 電流源 ，它的值將接近理想值 V/R。 電感式電流源 在眾多的應(yīng)用電路中 ，圖 7 電路采用 了 LM317 穩(wěn)壓器向 E類 （開關(guān)源） 電子放大器提供一個恒流源 。 圖 7電感式電流源 電流源和電壓源的比較 大部分電能的來源（ 電力電源 ，電 池， ...） 都可以作為電壓源的最佳模型 。這種 電源提供恒定的電壓，這意味著 只要電路從電源吸取的電流在電源的可提供范圍內(nèi) ，它的輸出電壓 就 保持不變。 當(dāng)電路斷開的時候電壓源將不提供能量（即電路阻抗無窮大） ， 但是負(fù)載電阻趨近于零 時 （短路） 功率和電流趨于無窮大 。 這種設(shè)備的輸出阻抗在理論上為零 。一個 實際的 電壓源 輸出阻抗是 非常低的，但不為零：通常遠(yuǎn)小于 1歐姆。 同樣的道理 ，電流源提供恒定電流， 不管 負(fù)載 是否 連接到 電流源它的 阻抗 都是非常低的 。一個理想的電流源 對 短路 電路不提供能量，當(dāng) 負(fù)載電阻接近無窮大 時 （開路） 它提供的功率和電 壓都趨于無窮大 。一個理想的電流源具有 與電源相匹配的無窮大的 輸出阻抗。一個實際的 電流源具有非常高，但有限的輸出阻抗。在晶體管電流源 例子中 ，數(shù)兆歐阻抗（在直流 電路中 ） 是常見的 。 一個理想電流源不能被連接到一個理想的開路，因為這會 形成 一個正在運行的非零電流常量（從電流源）通過 這 與定義零電流（ 短路 ） 是互相 矛盾 的 。也不能 把一個 理想電壓源連接到一個理想的短路 電路 （ R = 0），因為這將 同樣會 導(dǎo)致 一個零電壓與非零有限電壓的矛盾 （短路）。 由于沒有 任何 理想的 電 源存在（所有現(xiàn)實世界的例子 都存在 有限 的 非零 電 源阻抗），任 何電流源 都可以看被 作為具有相同 源 阻抗 的電壓源 ，反之亦然 。 這些概念， 都是 由諾頓和戴維南定理 得到的 。