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楼主: zeng_zww

也做了个TL431的恒流源

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发表于 2017-10-7 11:29:19 | 显示全部楼层
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发表于 2017-10-7 12:06:38 | 显示全部楼层
本帖最后由 washu 于 2017-10-7 12:14 编辑
zeng_zww 发表于 2017-10-6 23:31
场管和晶体三极管各有优势,场管的优点是电压控制器件,栅极不消耗电流,缺点是放大倍数不大,三极管正好 ...


具体到你这个电路结构,

1、三极管的放大倍数不太重要,反而不希望它太大,否则可能不稳定。实际上环路是靠 TL431 的增益维持的,TL431 可比单一三极管增益大得多

2、对 1mA 电流来说,三极管的基极电流影响已经非常大了



假设 RL=1Ω 时,使用三极管(2SC1815)和使用场管(2SK170),可见由于基极电流的影响,三极管上端也就是流过负载 RL 的电流,和三极管下端也就是流过参考电阻的电流差:
Ic+Ib=Ie
IRL+Ic+Ib+I431=IR1
996.461uA+7.155uA-2.078uA=1.00154mA
这里 I431 对三极管和场管来说都差不多,所以两者的差别主要就是 Ib

cr10624.png

cr10621.png


而 RL 增大到 2kΩ(普通指针表头内阻范围)后,由于三极管工作点电压的变化,基极电流 Ib 也产生了变化,因此流过负载 RL 的电流和上面 1Ω 时有比较大的差异,而使用场管几乎无差异 --- 实际上你看三极管下端也就是流过参考电阻的电流其实是不变的,还是 1.00154mA,但流过负载的电流变了,基极电流影响太大了。
cr10623.png

cr10622.png

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 楼主| 发表于 2017-10-7 12:10:34 | 显示全部楼层
本帖最后由 zeng_zww 于 2017-10-7 13:35 编辑
bigradio 发表于 2017-10-7 00:03
用三极管你监测2.3个小时看电流飘不飘。


温漂测试了3个小时,从8点48分开始,到11点48分结束,测试结果如下,由于最后一位数字有点跳,所以都用了2张照片:

8点48分

温度漂移测试1.jpg

温度漂移测试2.jpg

9点48分

温度漂移测试3.jpg

温度漂移测试4.jpg

10点48分

温度漂移测试5.jpg

温度漂移测试6.jpg

11点48分

温度漂移测试7.jpg

温度漂移测试8.jpg


       可以看出,3个小时最大只漂移0.4微安,应该讲,排除5位半数字表自身的温度漂移,这点漂移实在不算什么,而且一般校表也就在1个小时内完成,那就基本没有什么影响了。

       补充一下,发表了才知道,矿坛的几个字刚好影住了照片的具体时间,有点遗憾,但我也在数码之家也有发帖,移步到数码之家看就清楚了:http://bbs.mydigit.cn/read.php?t ... =1&toread=1#tpc
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 楼主| 发表于 2017-10-7 12:13:17 | 显示全部楼层
washu 发表于 2017-10-7 12:06
具体到你这个电路结构,

1、三极管的放大倍数不太重要,反而不希望它太大,否则可能不稳定。实际上 ...

理论数据还需要实际测量来证明,三极管能不能用而且能不能用好在TL431恒流电路中,你看看楼上我刚刚测试的温度漂移情况就清楚了。
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发表于 2017-10-7 12:19:54 | 显示全部楼层
zeng_zww 发表于 2017-10-7 12:13
理论数据还需要实际测量来证明,三极管能不能用而且能不能用好在TL431恒流电路中,你看看楼上我刚刚测试 ...

我说的是基极电流 Ib 因为负载 RL 变化而变化导致这个“恒流源”不是很“恒”,你测温飘干嘛

你应该测的是它随负载 RL 变化的特性

再说了,你哪里测温飘了?自变量(温度)在哪?别和我说测温飘的自变量是时间,都是 t 一个是 temperature 一个是 time 好不好
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 楼主| 发表于 2017-10-7 12:24:54 | 显示全部楼层
本帖最后由 zeng_zww 于 2017-10-7 13:36 编辑
washu 发表于 2017-10-7 12:19
我说的是基极电流 Ib 因为负载 RL 变化而变化导致这个“恒流源”不是很“恒”,你测温飘干嘛

你应该测 ...


其实你说的这个虽然帖子没有说,但也是实际测量过的,就是负载电阻从0-3K,误差的数字也是最后一位的有些少变化,也就在0.5微安的范围内,跟你的理论计算是有一些差距吧?
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 楼主| 发表于 2017-10-8 07:31:08 | 显示全部楼层
washu 发表于 2017-10-7 12:19
我说的是基极电流 Ib 因为负载 RL 变化而变化导致这个“恒流源”不是很“恒”,你测温飘干嘛

你应该测 ...

昨天下午我对该板恒流情况进行了测试,在负载端分别接入3K/2K/1K电阻和直接接入五位数字表进行测量,测试情况表明,恒流情况良好,只有0.2微安的变化。

测试接入点说明

恒流测试介绍.jpg

接入3K负载电阻的情况

恒流效果测试1.jpg

恒流效果测试2.jpg

恒流效果测试3.jpg

接入2K负载电阻的情况

恒流效果测试4.jpg

恒流效果测试5.jpg

恒流效果测试6.jpg

接入1K负载电阻时的情况

恒流效果测试7.jpg

恒流效果测试8.jpg

恒流效果测试9.jpg

直接接入数字表的情况

恒流效果测试10.jpg

恒流效果测试11.jpg

恒流效果测试12.jpg
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发表于 2017-10-8 09:06:05 | 显示全部楼层
做得不错,把恒流值扩展一下,可以用于测试三极管放大倍数。
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 楼主| 发表于 2017-10-8 09:22:58 | 显示全部楼层
tubefans 发表于 2017-10-8 09:06
做得不错,把恒流值扩展一下,可以用于测试三极管放大倍数。

是这么个道理,不过如果是基极电流,应该是微安级的,还需要测试才行。
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发表于 2017-10-8 09:56:55 | 显示全部楼层
zeng_zww 发表于 2017-10-8 09:22
是这么个道理,不过如果是基极电流,应该是微安级的,还需要测试才行。

可以把毫安级电流作为集电极电流,然后用运放接成仪表放大器,或者直接用单片仪表放大器,测量基极电阻两端电压,基极电阻可以取整数,便于计算基极电流,然后集电极电流除以基极电流即可得放大倍数。听起来有点复杂,但是精度较高
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发表于 2017-10-8 10:09:42 | 显示全部楼层
好电路应用
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 楼主| 发表于 2017-10-8 10:24:33 | 显示全部楼层
tubefans 发表于 2017-10-8 09:56
可以把毫安级电流作为集电极电流,然后用运放接成仪表放大器,或者直接用单片仪表放大器,测量基极电阻两 ...

这个有点复杂。其实我制作的晶体管图示仪,最小一档的基极电流是5微安,一般的晶体管测试用它就可以了。
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发表于 2017-10-8 10:30:39 | 显示全部楼层
zeng_zww 发表于 2017-10-8 09:22
是这么个道理,不过如果是基极电流,应该是微安级的,还需要测试才行。

可以把毫安级电流,作为集电极电流,然后用运放接成仪表放大器,或者直接用单片仪表放大器,测量基极电阻两端电压,基极电阻可以取10K和100K等整数,便于计算基极电流,然后再用集电极电流除以基极电流,即可得到放大倍数。使用仪表放大器测量电压的目的,是利用仪表放大器输入阻抗很高,可以尽量减小测量电路对基极电流的影响,同时把不易测准的微安极电流的测量转变为电压的测量。
毫安级恒流源是性价比最高的,相对成本最低,也便于准确测量,微安级和安培级恒流源制作和测量都会面临更多问题,不易做得准确。用可调的毫安级恒流源,作为集电极电流,就可以测试不同集电极电流下的放大倍数,还可以通过调节集电极电流,使基极电压(电流)成为一个整数,这样放大倍数便可脱口而出,不需要计算。也可以通过改变集电极电流,记下相应的数值,实现差值计算,回归β=ΔIc/ΔIb,这才是放大倍数原始的定义。

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 楼主| 发表于 2017-10-8 11:43:06 | 显示全部楼层
tubefans 发表于 2017-10-8 10:30
可以把毫安级电流,作为集电极电流,然后用运放接成仪表放大器,或者直接用单片仪表放大器,测量基极电阻 ...

你有没有这方面的电路,有时间也试一下。
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发表于 2017-10-8 12:00:03 | 显示全部楼层
zeng_zww 发表于 2017-10-7 12:24
其实你说的这个虽然帖子没有说,但也是实际测量过的,就是负载电阻从0-3K,误差的数字也是最后一位的有些少变化,也就在0.5微安的范围内,跟你的理论计算是有一些差距吧? ...


996.461-996.070 = 0.391uA,仿真用的是 2SC1815,电源电压 12V,这不差不多么
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