电路分析：运放和三极管组成的恒流源电路

今天跟大家分享一个由运放和三极管组成的恒流源电路。希望对你有帮助。

本文将从以下五个方面对该电路进行阐述：

图1 讲解框图

一、运放和三极管的基本公式

1.1关于运放：

图2 运放

运放的计算过程中基本都会用到虚短和虚断，即：

“虚短”是指在分析运放处于线性状态时，可以把两输入端视为相同电位，这一特性称为虚假短路，简称虚短。即：

“虚断”是指在分析运放处于线性状态时，可以把两输入端视为等效断开，这一特性称为虚假开路，简称虚断。 即：

1.2关于三极管

图3 三极管电流走向

公式如下：

二、电路简介

这是由运放U1A和三极管Q1及相关阻容元件组成的恒流源电路。

图4 恒流源电路

电阻R2起到对运放的保护作用，这个值不能太大，一般取值10R左右。（一点小经验吧，我们设计的产品中一般都有加）；

电阻R3为三极管提供一个基极电流；

电阻R4位采样电阻，RL为负载电阻；

电阻R5起缓冲限流的作用，一般选取1K~100K之间（也有些电路没加这个电阻）；

三极管Q1为NPN类型，需根据实际应用场合选择电压、电流的合适的三极管。

三、原理分析

它是如何做到恒流的呢？

此电路看似简单，实际原理是当采样电阻R4的电压变化时，直接反馈到运放的反相输入端，它与同相输入端电压的差值被运放放大，输出控制三极管的基极电流，改变三极管的内阻，从而改变发射极与集电极间的电压降，从而使采样电阻的电压保持不变，以达到负载电流恒定的目的。

图5  电路稳定的过程

两张电路变化过程图简单说明：

图6  负载电流增大引起的变化

图7 负载电流减小引起 的变化

因此，负载电流经过采样电阻的实时反馈下最终达成恒定的稳定电流。

实际计算：