你了解恒流源電路嗎，本文就來介紹一下恒流源電路。
什么是恒流源電路?
恒流源由信號源和電壓控制電流源(VCCS)兩部分組成。正弦信號源采用直接數字頻率合成(DDS)技術，即以一定頻率連續從EPROM中讀取正弦采樣數據，經D/A轉換并濾波后產生EIT所需的正弦信號。本系統采用DDS集成芯片AD9830，其內部有兩個12位相位寄存器和兩個32位頻率寄存器。在單片機的控制下對相應的寄存器置數就可以方便得到2MHz以下的任意頻率和相位的輸出，其中頻率精度為1/ 2 32，相位分辨率為2π/2 12，輸出幅度也可以在一定的范圍內調節，因此能滿足系統多頻激勵(10kHz～1MHz)的要求。
恒流源電路基本原理
為熱源提供高穩定的電流Ih以取得恒定的加熱功率，這是傳感器得以穩定有效工作的一個關鍵,該電路基于能隙基準機理工作圖5給出了簡化的電路原理圖.
圖5中虛線框即是產生恒定電流的核心電路
功率，設計中采用精密片狀鉑薄膜電阻構成與文獻報道中使用的半導體擴散電阻相比，精密鉑電阻的阻值精度高出近4個數量級且數值穩定,根據焦耳.楞次定律，電阻的發熱功率與阻值和加熱電流平方的乘積成正比，加上加熱電流與鉑電阻阻值的良好熱配合，熱源的加熱功率在測量過程中基本維持不變，明顯改善了電路的精度和穩定性.
以下是幾款經典的恒流源電路：
恒流源電路一：增強型n-MOSFET構成基本恒流源電路
下圖是增強型n-MOSFET構成的一種基本恒流源電路。為了保證輸出晶體管T2的柵-源電壓穩定，其前面就應當設置一個恒壓源。實際上，T1二極管在此的作用也就是為了給T2提供一個穩定的柵-源電壓，即起著一個恒壓源的作用。因此T1應該具有很小的交流電導和較高的跨導，以保證其具有較好的恒壓性能。T2應該具有很大的輸出交流電阻，為此就需要采用長溝道MOSFET，并且要減小溝道長度調制效應等不良影響。
恒流源電路二：BJT構成的基本恒流源電路
下圖是用BJT構成的一種基本恒流源電路。其中T2是輸出恒定電流的晶體管，晶體管T1就是一個給T2提供穩定基極電壓的發射結二極管。當然，T1的電流放大系數越大、跨導越高，則其恒壓性能也就越好。同時，為了輸出電流恒定(即提高輸出交流電阻)，自然還需要盡量減小T2的基區寬度調變效應(即Early效應)。另外，如果采用兩個基極相連接的p-n-p晶體管來構成恒流源的話，那么在IC芯片中這兩個晶體管可以放置在同一個隔離區內，這將有利于減小芯片面積，但是為了獲得較好的輸出電流恒定的性能，即需要特別注意增大橫向p-n-p晶體管的電流放大系數。
高精度恒流源電路圖(三)
采用開關電源的開關恒流源電路構成如圖2.3.2所示。BG1為開關管，BG2為驅動管，RL為負載電阻，RS為取樣電阻，SG3524為脈寬調制控制器，L1、E2、E3、E4為儲能元件，RW提供基準電壓Uref。圖采用開關電源的開關恒流源工作原理：減小開關器件的導通損耗和開關損耗是提高電路效率的關鍵。為此，器件選擇飽和壓降小、頻率特性好的開關三極管和肖特基續流二極管。
扼流圈L1的磁芯上再繞一個附加線圈，利用電磁反饋降低開關三極管的飽和壓降，并采用合理的結構設計，使電路的分布參數得到有效的控制。當電源電壓降低或負載電阻RL降低時，則取樣電阻RS上的電壓也將減少，則SG3524的12、13管腳輸出方波的占空比增大，從而使BG1導通時間變長，使電壓U0回升到原來的穩定值。BG1關斷后，儲能元件L1、E2、E3、E4保證負載上的電壓不變。當輸入電源電壓增大或負載電阻值增大引起U0增大時，原理與前類同，電路通過閉環反饋系統使U0下降到原來的穩定值，從而達到穩定負載電流IL的目的。
高精度恒流源電路圖(四)
壓控恒流源電路設計壓控恒流源是系統的重要組成部分，它的功能是用電壓來控制電流的變化，由于系統對輸出電流大小和精度的要求比較高，所以選好壓控恒流源電路顯得特別重要。采用如下電路：電路原理圖如圖2.4.3所示。該恒流源電路由運算放大器、大功率場效應管Q1、采樣電阻R2、負載電阻RL等組成
硬件設計
電路中調整管采用大功率場效應管IRF640。采用場效應管，更易于實現電壓線性控制電流，既能滿足輸出電流最大達到2A的要求，也能較好地實現電壓近似線性地控制電流。因為當場效應管工作于飽和區時，漏電流Id近似為電壓Ugs控制的電流。即當Ud為常數時，滿足：Id=f(Ugs)，只要Ugs不變，Id就不變。在此電路中，R2為取樣電阻，采用康銅絲繞制(阻值隨溫度的變化較小)，阻值為0.35歐。運放采用OP-07作為電壓跟隨器，UI=Up=Un，場效應管Id=Is(柵極電流相對很小，可忽略不計)所以Io=Is=Un/R2=UI/R2。正因為Io=UI/R2，電路輸入電壓UI控制電流Io，即Io不隨RL的變化而變化，從而實現壓控恒流。同時，由設計要求可知：由于輸出電壓變化的范圍U〈=10V，Iomax=2A，可以得出負載電阻RLmax=5歐。
恒流源電路就是要能夠提供一個穩定的電流以保證其它電路穩定工作的基礎。即要求恒流源電路輸出恒定電流，因此作為輸出級的器件應該是具有飽和輸出電流的伏安特性。這可以采用工作于輸出電流飽和狀態的BJT或者MOSFET來實現。