幾種三極管恒流源

作者：腿毛大豬蹄，文章來源：硬學(xué)硬問微信公眾號

今天分享一下用三極管搭恒流源的幾種形式。

配合穩(wěn)壓管搭恒流源

用穩(wěn)壓管穩(wěn)定三極管基極的電壓，此電壓經(jīng)過發(fā)射結(jié)鉗位之后降低0.7V，此時發(fā)射極電壓也是穩(wěn)定的，發(fā)射極電壓除以發(fā)射極電阻就得到恒定電流。如圖，在紅點處接負(fù)載，負(fù)載電流恒定為5mA。

通過調(diào)節(jié)發(fā)射極電阻阻值或者換用不同穩(wěn)壓值的穩(wěn)壓管可以實現(xiàn)負(fù)載電流大小的調(diào)節(jié)。

電流計算公式：

配合二極管恒流源

用兩個二極管鉗位，穩(wěn)定基極電壓1.4V。其余的分析和穩(wěn)壓管一樣。

不管是配合穩(wěn)壓管還是二極管搭恒流源，它們的原理都一樣，我們要挖掘出精髓出來，往后遇到這種原理圖才能做到舉一反三，這里恒流設(shè)計的精髓就是穩(wěn)定三極管的基極電壓！因為穩(wěn)定基極電壓之后通過射極鉗位，再通過射極電阻將穩(wěn)定的電壓轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的電流，這樣就實現(xiàn)了恒流！

它們通用的電流計算公式如下：

掌握了穩(wěn)定基極電壓這個原理，就可以拓展出很多恒流設(shè)計電路了，比如用TL431或者用DA來做個參考電壓，或者用3個二極管鉗位都可以了！

總結(jié)出精髓后自己就可以從模仿轉(zhuǎn)向自行設(shè)計了，這種感覺是不是很酷！

兩個三極管搭恒流源

再來一個不一樣的，由兩個NMOS構(gòu)成的恒流源。

說一下我對這個電路的理解：這個其實本質(zhì)是個過流保護電路。

動態(tài)過程

基極電流通過，右管打開，將電流放大之后，當(dāng)負(fù)載電流大于0.7mA，在發(fā)射極電阻上形成0.7V電壓達(dá)到左管導(dǎo)通閾值，左管開啟。

左管開啟，右管基極被拉到地，導(dǎo)致右管關(guān)閉。

右管關(guān)閉，沒了電流左管基極被拉到地，又導(dǎo)致左管關(guān)閉，

左管關(guān)閉又導(dǎo)致右管打開。

往復(fù)循環(huán)，動態(tài)穩(wěn)定時候就是左管基極電壓達(dá)到開通閾值0.7V，這是個平衡點。

這個過程還是有點復(fù)雜的，所以看不懂也沒關(guān)系，可以這么來理解：兩個三極管在導(dǎo)通關(guān)斷的動態(tài)平衡下，右側(cè)管子基極等效成穩(wěn)定在1.4V，射極穩(wěn)定0.7V，這樣也可以和上面總結(jié)出來的精髓也有異曲同工之妙了。

電流計算公式可以這么直接算：

前面說了我認(rèn)為這是一個過流保護電路，基極電流要足夠大，經(jīng)過右管放大之后能在發(fā)射極電阻上形成0.7V壓降，這個過程才能成立。然后三極管就等效為一個動態(tài)電阻，使得負(fù)載恒流！如果Ib很小，經(jīng)過右管放大之后形成不了0.7V壓降，那么這個過程不成立。

以上都是自己對這幾個電路的看法和總結(jié)。由于水平有限，可能有的地方理解有誤，如有發(fā)現(xiàn)錯誤，還請各位不吝指正！感謝！

要點總結(jié)：
1.三極管搭恒流源精髓在于穩(wěn)定基極電壓。
2.穩(wěn)定了基極電壓之后發(fā)射結(jié)鉗位，發(fā)射極電壓也穩(wěn)定。
3.通過發(fā)射極電阻將穩(wěn)定電壓轉(zhuǎn)化為恒定電流。

審核編輯 黃宇