三极管恒流电路原理

三极管恒流电路原理

我们要理解几个概念：

1） 什么是电流源：

理想的电流源输出的电流是一条直线，不管负载怎么变化，输出的电流都不变化；

2） 三极管等效模型

根据三极管的一般模型，当三极管处于放大状态时，其C极的电流为一个受B极电流控制的受控电流源，也就是说C极的电流不受C极接的负载的影响，而只受B极电流的影响。

3） 三极管的三种工作状态

截止状态，BE极电压低于其导通电压时，B极，C极的电流均为0。

放大状态，BE极电压高于其导通电压，BE极正偏，CE极之间的电压大于其饱和导通电压。C极电流受B极电流控制，而不受C极的负载的影响。

饱和导通状态，CE极之间达到了饱和导通电压，C极电流不再因B极电流正向控制，而受C极负载的影响。

根据三极管的工作状态，当三极管处于放大的工作状态时，在C极输出的电流不受接在C极的负载的影响，就是一个电流源（即恒流源）。

如上图，三极管Q1的电流放大倍数为200左右，B极电流为（12-0.7）/200k=56uA，如果负载电阻

这是一个没有任何实用价值的电路，因为BE极导通电流、电流放大倍数等受环境影响巨大。

很小的温度变化，都会导致C极电流发生巨大变化；

所以需要引入负反馈，在E极接入一个电阻，形成射极跟随器。

如下图，根据三极管的一般模型，采用受控电流源进行分析，C极电流=（V1-VBE（on））/R3；

此时，C极电流与电流放大倍数无关，所以温度稳定性有了非常大的提升。

综上，NPN三极管处于放大状态时，就是一个C极输出电流不受一定范围内的负载影响的电流恒，但是温度稳定性非常差。

在NPN三极管的E极串一个电阻，构成电流负反馈，其C极输出电流基本上只受E极电阻影响，是一个温度稳定性有大幅提升的一个简易的电流源。

三极管与运放构成的几种恒流源电路解析

三极管和运放构成的几种恒流源电路分析：

这几种电路都可以在负载电阻RL上获得恒流输出

第一种由于RL浮地，一般很少用

第二种RL是虚地，也不大使用

第三种虽然RL浮地，但是RL一端接正电源端，比较常用

第四种是正反馈平衡式，是由于负载RL接地而受到人们的喜爱

第五种和第四种原理相同，只是扩大了电流的输出能力，人们在使用中常常把电阻R2取的比负载RL大的多，而省略了跟随器运放

第五种是本人想的电路，也是对地负载

后边两种是恒流源电路

对比几种V/I电路，凡是没有三极管只类的单向器件，都可以实现交流恒流，加了三极管之后就只能做单向直流恒流了

第四和第五是建立在正负反馈平衡的基础上的，如果由于电阻的误差而失去平衡，会影响恒流输出特性，也就是说，输出电流会随负载变化

而其他几种电阻的误差只会影响输出电流的值，而不会影响输出特性

如果输出电流大，或者嫌三极管的集电极电流和发射极电流不相等，可以把三极管换成MOSFET

三极管在电路中的功能有;

1.电流放大。

2，电压放大。

3，功率放大。

4，混频。

5，检波。

6，开关电路。

7，门电路。

8，隔离电路。

9，阻抗转换。

三极管的几种特殊应用

半导体三极管除了构成放大器和作开关元件使用外，还能够做成一些可独立使用的两端或三端器件。

1. 扩流。

把一只小功率可控硅和一只大功率三极管组合，就可得到一只大功率可控硅，其最大输出电流由大功率三极管的特性决定，见附图1。图2为电容容量扩大电路。利用三极管的电流放大作用，将电容容量扩大若干倍。这种等效电容和一般电容器一样，可浮置工作，适用于在长延时电路中作定时电容。用稳压二极管构成的稳压电路虽具有简单、元件少、制作经济方便的优点，但由于稳压二极管稳定电流一般只有数十毫安，因而决定了它只能用在负载电流不太大的场合。图3可使原稳压二极管的稳定电流及动态电阻范围得到较大的扩展，稳定性能可得到较大的改善。

2. 代换。

图4中的两只三极管串联可直接代换调光台灯中的双向触发二极管；图5中的三极管可代用8V左右的稳压管。图6中的三极管可代用30V左右的稳压管。上述应用时，三极管的基极均不使用。

3. 模拟。

用三极管够成的电路还可以模拟其它元器件。大功率可变电阻价贵难觅，用图7电路可作模拟品，调节510电阻的阻值，即可调节三极管C、E两极之间的阻抗，此阻抗变化即可代替可变电阻使用。图8为用三极管模拟的稳压管。其稳压原理是：当加到A、B两端的输入电压上升时，因三极管的B、E结压降基本不变，故R2两端压降上升，经过R2的电流上升，三极管发射结正偏增强，其导通性也增强，C、E极间呈现的等效电阻减小，压降降低，从而使AB端的输入电压下降。调节R2即可调节此模拟稳压管的稳压值，等效为稳压管。