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恒流源使用的运放问题请教

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发表于 2011-3-5 15:40:07 | |阅读模式
这个是论坛广为流传的恒流源图纸。 Q34,Q35组成大电流开关电路,Q33实在没搞懂是什么用,有知道的指导下。
2.JPG

是两种恒流方式的组合,能消除输入电压的漂移而造成的恒流的飘移。


dian5.jpg


dian4.jpg

想着电路很成熟,所以也没注意看过,近期准备做个毫欧仪,恒流源就成了必须先解决的问题,不看不要紧,一看怎么也了解不到u1b的工作原理,u1a组成第一组恒流,2.5v的基准电压,10k采样电阻,是25ua的恒流源,在4k的电阻上产生恒定的比供电电压v+低1v的共高的基准电压,输入到u1b的正输入端,初始状态nmos并没导通,R2不会有任何压降,供电电压全部加在了运放的负输入端,那u1b的正输入端怎么都要负输入端低1v,运放输出应该是低电平,这怎么能推动nmos?跟着画图仿真了一下,哈哈,果不其然,没法推动
用LT1013单电源运放仿真
DIAN1.jpg

然后再改用原图标的AD706来仿真,用的双电源,这回运放一样低电平,不过因为电源—为-13v,所以输出变为-12v,一样没法推动nmos

dian3.jpg

最后全部按图纸,用单电源供电,这回正常了
DIAN2.jpg

实在是不明白了,请教大家,为什么?整个图就象Q1,Q2,画反了,但总体来看,Q1,pmos在电流通道的上端,Q2,nmos在电流通道的下的下端,使用正确,那这决不是简单的画反能解释的。只是想到了AD706因为不是单电源轨到轨运放,输出低电平的时候不可能完全是低电平,这时候有可能打开nmos,R2产生压降,然后达到一个平衡,但整个工作过程能稳定吗?

[ 本帖最后由 gxll 于 2011-3-5 16:44 编辑 ]
     
发表于 2011-3-5 21:54:16 |
你要了解一下运放的VICOM或者input voltage range这个参数的含义
LT1013是单电源运放,正常工作时的输入电压范围是+13.5~-15V,也就是说输入端电压最高只能是Vcc-1.5V

而此电路U1B,输入端电压是Vcc-1V,超过其输入电压范围,因此U1B工作不正常的。




但第二个电路我认为应该可以,因为AD706输入电压范围是正负14V,在双13V供电下AD706工作应该正常,不正常的估计是J112,尝试换成MOS管看看。



顶图Q33作用我认为是抵消Q32的栅极电流。
     
 楼主| 发表于 2011-3-5 22:28:33 |
原帖由 locky_z 于 2011-3-5 21:54 发表
你要了解一下运放的VICOM或者input voltage range这个参数的含义
LT1013是单电源运放,正常工作时的输入电压范围是+13.5~-15V,也就是说输入端电压最高只能是Vcc-1.5V
http://www.crystalradio.cn/bbs/attachment ...

是,的确是,是有运放有这个要求,但这点很多恒流和恒压的控制电路都无法保证,输入不超过工作电压-1.5v,而且如果电路正常,这只是个瞬态,马上就可以通过控制mos到达个平衡点,除非你电路不正常,不然你万用表根本捕捉不到这个超过的电压,而只会量到平衡时的几v电压,如果这个瞬态都让运放瘫痪的话,那就不会有级联的运放电路了,因为上电初期,很多运放都不能保证输出是高还是低,如果再碰到个前端是轨到轨运放,那后级运放岂不是无法工作了,而且原图就如此,我并没有改其结构,还有现在LT1013的三个脚是输入+端为12v,输入—端为13v,那只要是工作正常的运放,都会输出低电平,就是上图看到的0v输出。我实在没看出哪里工作不正常。
而且现在用AD706用双电源也无法工作,输出还是为低电平,用单电源倒正常了,但如果断开运放输出端口与mos的连线,其实还是低电平,但706不是单电源轨到轨运放,所以无法达到0v,大概有个0。6几的样子,估计这个电压让mos微导通,然后r2下端电压↓,运放输出电压↑,如此循环达到的平恒点

[ 本帖最后由 gxll 于 2011-3-5 23:20 编辑 ]
     
 楼主| 发表于 2011-3-5 22:36:55 |
原帖由 locky_z 于 2011-3-5 21:54 发表
你要了解一下运放的VICOM或者input voltage range这个参数的含义
LT1013是单电源运放,正常工作时的输入电压范围是+13.5~-15V,也就是说输入端电压最高只能是Vcc-1.5V
http://www.crystalradio.cn/bbs/attachment ...

如果是把jfet换mos就没必要了,因为分解图我已经上了,其实就是两个恒流模块的组成,前一恒流模块如果能够产生标准的250ua的恒流那就会在r4上产生标准的1v共高的基准电压,那前端工作电路就可以认为工作正常,这个和你抛弃前端电路而单独用个共高(不是共地)基准电压输入给u1b仿真下来是一个结果
     
 楼主| 发表于 2011-3-5 22:45:33 |
思考下来,估计还是mos反了,q1应该用n,q2应该用p,为了共高的基准和共地的检测电阻,这电路的供电电压非得高到10v以上,包括可以在单5v正常工作的1013,虽然1013在这电路中并不太适合,但对我足够了,因为我用的恒流值为100ma,10ma。过小的ib运放在此没多大作用,主要是还贵,哈哈!!!!

[ 本帖最后由 gxll 于 2011-3-5 23:22 编辑 ]
     
 楼主| 发表于 2011-3-5 22:51:39 |
原帖由 locky_z 于 2011-3-5 21:54 发表
你要了解一下运放的VICOM或者input voltage range这个参数的含义
LT1013是单电源运放,正常工作时的输入电压范围是+13.5~-15V,也就是说输入端电压最高只能是Vcc-1.5V
http://www.crystalradio.cn/bbs/attachment ...

感谢您的讨论,有讨论才有进步,谢谢!
     
 楼主| 发表于 2011-3-5 23:18:02 |
顺便上个Q1和Q2互换的仿真图,正常了,还是用的LT1013。
DIAN6.jpg
     
发表于 2011-3-5 23:21:57 |
Q1是n沟道Q2是p沟的,楼主好像刚好弄反了。Q34.Q35等组成防止误测高压的保护电路.运放只要失调电压低都可以用,无需轨到轨的运放。
     
 楼主| 发表于 2011-3-5 23:40:07 |
原帖由 7r093 于 2011-3-5 23:21 发表
Q1是n沟道Q2是p沟的,楼主好像刚好弄反了。Q34.Q35等组成防止误测高压的保护电路.运放只要失调电压低都可以用,无需轨到轨的运放。

应该是反了,下午想了半天,还是觉得管子反了,最后还是换了管子重做了仿真,正常了,换了管子的仿真图在上面已经上过了。但为了共高的基准和共地的待检测电阻,这电路代价就是供电电压要高,那mos功耗就高,做大电流不太好,fet没用过,用mos多些,所以按着mos的箭头标法来看的,又正好看到q1在整个电流链的上端,而q2又正好在电流链的下端,典型的p,n管用法,所以就先入为主了,其实我现在对着fet的标法是越来越糊涂,在上图中的j112,proteus给的就是p管,而最后个图我也是在proteus里调的是n jfet,看方向箭头方向却一样,哈哈
运放没强调用轨到轨的,只过我LT1013多而已,其实这电路对ib和ios敏感些,vos要求还不是太高,毕竟它不工作在0v左右,电流标定后,vos是包含在内的,只要它温度漂移不太大就ok。
原来是高压输入保护,我是说搞个开关做什么,哈哈,这个没想到,研究下,谢谢!

[ 本帖最后由 gxll 于 2011-3-6 00:05 编辑 ]
     
发表于 2011-3-6 10:28:59 |
场效应管Q33在这里的作用好像就是用于抬高上面那个Q35的基极电位。结型场效应管Q33这种接法就是稳压二级管的效果,利用了漏极和栅不高的的反向击穿电压。

[ 本帖最后由 hliuyong 于 2011-3-6 10:37 编辑 ]

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