也做了个TL431的恒流源

zeng_zww

washu 发表于 2017-10-8 12:00
996.461-996.070 = 0.391uA，仿真用的是 2SC1815，电源电压 12V，这不差不多么

如果用3K负载电阻做仿真，差的就有点大了。

washu

zeng_zww 发表于 2017-10-8 07:31
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。 ...

0.2uA 是不是“良好”姑且不说，但 0.39uA 和 0.2uA，对应仿真的 2SC1815 和你实际用的 8050，不正好就是器件差异么。

你认为“场管不容易选好，而三极管却极易选到”，但显然正好相反，双极三极管才需要挑选，因为器件差异导致基极电流的影响不太确定；相反如果用场管，场管工作的时候 PN 结反偏，仿真显示 2SK170 这样的管子栅电流是 nA 级别（2nA），对 mA 级电流源来说影响自然比 uA 级的基极电流小得多，所以前面坛友劝你用场管，其实是很正确的。

至于那位坛友提的温度系数问题，你可以用烙铁加热 8050 看看，仿真中的 2SC1815 加热后也有零点几 uA 变化，8050 应该也有

zeng_zww

washu 发表于 2017-10-8 12:40
0.2uA 是不是“良好”姑且不说，但 0.39uA 和 0.2uA，对应仿真的 2SC1815 和你实际用的 8050，不正好就 ...

管子选择问题，可能是你有点脱离实际了。因为我前不久刚买一些三极管，用图示仅测试，发现无论那个型号的三极管，同型号的管子特性曲线一致性都很好，所以才有三极管容易选到的想法。而场管我试过2N7002、2SK40，都无法正常工作，所以场管相对来讲是比较难选的。

washu

zeng_zww 发表于 2017-10-8 13:22
...管子选择问题，可能是你有点脱离实际了。因为我前不久刚买一些三极管，用图示仅测试，发现无论那个型号的三极管，同型号的管子特性曲线一致性都很好，所以才有三极管容易选到的想法。而场管我试过2N7002、2SK40，都无法正常工作，所以场管相对来讲是比较难选的。

...这理由真强大。

我说的是“2SC1815”和 8050 的差异，也就是不同型号管子的差异，你咋说成是同型号的差异了 <__<

另外，场管是很容易选的，我认为是你的管子是坏的或者接错了，虽然 2N7000/2N7002 是摸死（Metal Oxide Semiconductor）而这里更适合使用结型场效应管（JFET，Junction Field Effect Transistor），我仿真用的 2SK170 就是音频放大用结型场管，但我相信即使是开关摸死（你那个 2N700x 就是开关摸死）也是可以的，效果也比双极三极管（BJT，Bipolar Junction Transistor）更好，实际上 MOSFET 的栅电流可能比 JFET 更小。

washu

随便用了个非常常见的功率开关摸死仿真，也是非常好的，虽然这种场合完全不应该用这样的管子

washu

随便用抽屉里的 2SK30 搭了一下，没有 2.5k 电阻就随便用了个 5k，6 位半表实测证实和仿真一致，用结型场管，431 恒流源完全可以做到负载从短路到 1kΩ 再到 3kΩ，连 1nA 的变化都没有的 0.几uA 稳定度，说实话真的不能说是“恒”。



负载为 0Ω （短路）


负载 1kΩ


负载 3kΩ



所以说，这里用结型场管的建议真的是非常正确的 0.几uA 稳定度，真的算不上啥，没充分发挥 431 的水平，我这个还是之前被我吐槽操不稳定的 UTC431 呢

zeng_zww

washu 发表于 2017-10-8 17:38
随便用抽屉里的 2SK30 搭了一下，没有 2.5k 电阻就随便用了个 5k，6 位半表实测证实和仿真一致，用结型场管 ...

如果有可能，你也用2N7002试一下。我今天也用大功率场管BUZ350试了一下，已经成功，不过恒流漂移也是0.2uA，所以这点漂移有可能是这个五位半数字表的问题。

puff

我用2n7000做过一个，非常容易，效果很好

zeng_zww

puff 发表于 2017-10-8 18:43
我用2n7000做过一个，非常容易，效果很好

2n7002与2N7000参数可能有些不同，所以不一定能成功。我查了一下，7000的最高阀值电压是3V，而7002的最高阀值电压是2.5V，所以7002不成功的可能性大得多。

washu

zeng_zww 发表于 2017-10-8 18:24
如果有可能，你也用2N7002试一下。我今天也用大功率场管BUZ350试了一下，已经成功，不过恒流漂移也是0.2u ...

如果是双极三极管的话是 BJT 本身的特性（Ib），其实问题要解决很简单，这个影响是三极管的基极电流 Ib 导致的，Ib 从 TL431 的限流电阻（R2）而不是三极管/负载的支路来，所以可以多串一个三极管（好像叫做达林顿接法？）进去，这样第一级（接到 R2 的）三极管的 Ib 就会非常小，而第二级三极管的 Ib 来自第一级三极管的 Ic/Ie，它本身就是负载这边的支路，那么就没问题了。





但这样相当于一个放大系数极大的三极管，不清楚是否能稳定。



btw. 你那表有那么糟糕么

lgin

TL431可以做到这么高精度，有点让我意外

zeng_zww

washu 发表于 2017-10-8 19:01
如果是双极三极管的话是 BJT 本身的特性（Ib），其实问题要解决很简单，这个影响是三极管的基极电流 Ib ...

我这表是坛里淘的，收到用就是这样，最后一位跳字。

点石穴

当砂锅底被打破了之后，需用烙铁把每个相关元件都加温试下，看看到底谁还有问题，那个R1怎么样

washu

点石穴 发表于 2017-10-8 20:43
当砂锅底被打破了之后，需用烙铁把每个相关元件都加温试下，看看到底谁还有问题，那个R1怎么样

前面说了，该环路主要是 TL431 维持的，所以 431 的限流电阻 R1 影响也是极小的，当然不是没有 --- 431 的“动态内阻”毕竟不是 0，有轻微的影响，但对于一般金属膜电阻来说，R1 的变化可以忽略不计。

如果大范围（百分之几百以上）改变 R1 的电阻值，在“合适”（让 431 可以符合手册给出工作条件范围内）的范围内，还是一样：

用双极三极管（BJT）的话，R1 直接提供了 Ib，所以影响较大
用结型场管（JFET）的话，因为 Ig 太小，几乎没有影响


btw. 仿真软件是可以输入元器件的温度的，不要说电阻，三极管的温度都可以输入并仿真