需要一个5mA的恒流源，请帮看看电路，这样设计这样行吗？

cwhenao

       需要一个5mA的高精度恒流源(也不要求非常高的精度），用358运放，要求单电源，负载电阻要求接地，负载电阻电阻值是在一定范围内随时变动的。参照网上的图设计了一个，我对运放不是很懂，请懂的帮看看电路，这样设计行吗？如果有问题请帮忙改一下。（按下图的第4种电路参考设计的，因为下图电路不全，不知下图是双电源还是单电源，看单电源我这样设计行不）
       网上的运放电路都没有画电源的连接，不知单电源该怎样接线？

补充内容 (2019-4-14 21:08):
最好能给一个完整的包括单电源的接线图，好像运放都省略了电源的连接。

sjtx1971

358做的恒流源不够稳定,要求不高的话还不如直接用431做个恒流源

cwhenao

sjtx1971 发表于 2019-4-14 09:27
358做的恒流源不够稳定,要求不高的话还不如直接用431做个恒流源

这些都搭建试过了，效果不是很理想，谢谢

haisens

截图01.jpg图中倒数第二,第三,三极管换成FET,这两个电路是仪表恒流源"标准"电路.

cwhenao

这个倒是，问题精度有两个运放高吗？运放单电源该怎样完整接线？

haisens

那两个电路直接用单电源运放就行,精度不取决于运放,取决于基准电压的精度和基准电阻RS的精度.运放尽量选择Ib小点的,基于成本考虑推荐用3PEAK的LM358 https://item.szlcsc.com/94344.html

haisens

精度应该会高于两个运放的第一张图 截图00.jpg,对比例电阻要求比较高,实际上精度不容易做好,当然你有高精度电阻另说.

美人鱼999

你的这个电路 ，有点问题的，基准电压2.5v，恒流5mA ,那么取样电阻=500欧，大于负载电阻，对电阻的稳定性要求就比较高。

精度受基准431和取样电阻的稳定性决定。比例电阻的精度对输出也有影响。

cwhenao

美人鱼999 发表于 2019-4-14 16:43
你的这个电路 ，有点问题的，基准电压2.5v，恒流5mA ,那么取样电阻=500欧，大于负载电阻，对电阻的稳定性要 ...

负载电阻是在1K内不断变化的，你觉得该怎样调整基准电压和其他电阻的参数？请指教

washu

cwhenao 发表于 2019-4-14 15:29
这个倒是，问题精度有两个运放高吗？运放单电源该怎样完整接线？

运放单电源供电的意思是运放负电源接到电路公共地，而非一个比公共地更低的电压上。

由于运放设计和材料的限制，运放的输入、输出，不一定能达到（甚至超过）给运放供电的正负电源轨，因此当你将运放负电源接到公共地，那么问题就来了，如果输入电压非常接近公共地，甚至低于公共地，运放能正常工作嘛？（对输出也有类似问题）

不同运放这个问题是不一样的，有的运放可以比较好工作，有的不能。LM358 属于能勉强工作的运放，但此时精度不会太高。

你的电流源电路也叫做好烂的电流源电路，它有一些特定的要求，比如电阻的比例精度要求比较高，我的 Voltgen 电流源扩展板也有用这个结构的版本，比例电阻用的是 0.01% 的金属箔电阻才能满足设计要求。虽然不清楚你的设计要求多高，但可以作为参考。



运放用的是 OPA2277 精密运放，那么在你的 2.5V 鸡肫、要求输出 5mA 电流（参考电阻 500 欧姆）前提下，该电路对比如 0.1Ω~1k 负载电流都有极高精度。



但如果你用 LM358 嘛 负载电阻比较大海星


比较小就惨了



当然这里特意将电阻比压缩到十分之一，降低了参考电阻上的电压，夸大了运放带来的误差，那么作为精密运放的 OPA2277 和作为通用、输入可以达到负电源轨的 LM358 运放的差距就显得非常大。实际使用的时候可以根据具体情况，比如对 5mA 电流来说，参考电阻上的电压高一些也没关系，电阻比例可以用一比一的，那么误差会没有那么大。

但最重要的是，输入接近负电源轨时运放的性能是要变差的，除非迫不得已，尽量不要这样做，或者除非你不在乎精度

所以你的具体精度要求有多高呢？要知道这个才能设计电路。

washu

那么在明确使用单电源之后，显然的，下面这个结构的电路的好处就是，它保证了运放的输入电压始终比较高：



而且不受负载电阻变化影响，因此负载电阻的变化不因此而影响输出电流



这个电路在我的 Voltgen 附加电流源扩展板的应用中也有比较好的表现，因为它不要求精确的比例电阻，电路性能仅由参考电阻（以及基准电压）决定。





因此你的要求，更推荐使用这个电路。此外要注意的是，

1、如果对电流精度要求比较高，三极管宜使用结型或摸死场效应管，不宜使用双极晶体管，因为后者的 Ib 会成为误差来源，而它通常是 uA 级别，这是否构成你的 5mA 电流的误差？如果是，那么就不要用后者，使用前者。5mA 电流不大，一个比如 2SJ103 这样的结型场管可以很好工作。

2、参考电阻和参考电压上端、也可以视为电流源的电源供应端，它的电压做好比运放的正电源电压低一些，比如上图它比运放正电源低了 5V。在你的电路设计要求内最好能做到这一点。

cwhenao

washu 发表于 2019-4-15 10:36
运放单电源供电的意思是运放负电源接到电路公共地，而非一个比公共地更低的电压上。

由于运放设计和材 ...

现在目前的条件是用单电源21V，电源是5VDC-DC升压到24V的稳压获得的，电阻精度如要求高可以购买精度更高的，输出要求20V5mA，恒流精度1%-2%以内都行，要求不高吧，这个精度运放可以用358了吧，因为它能单电源使用，你能给我画个电路图吗? 目前最主要是单电源问题受限，其他方案不好解决，如果双电源要升压到48V，如果要采用其他电源方案空间等问题很麻烦。

输出不接负载电阻空载时要求20V

cwhenao

谢谢，我用先你这个电路图搭建试一下

cwhenao

washu 发表于 2019-4-15 11:03
那么在明确使用单电源之后，显然的，下面这个结构的电路的好处就是，它保证了运放的输入电压始终比较高：
...

这个还必须要P沟道的结型场管，P沟的MOS可以吗？

大孔景元

先看看一个结型场管恒流接法能不能满足要求，能满足要求就不要复杂化，电流偏大就串个电阻，不足就两个并联