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内容
学子专区—ADALM2000实验:浮动(2端口)电流源/吸电流
2021-09-17 13:57:34
来源:
ADI
本实验旨在研究如何利用ΔVBE概念来产生稳定(对输入电压电平的变化较不敏感)的输出电流。使用反馈来构建在一定的
电源
电压范围内产生恒定或调节输出电流的电路。
材料
► ADALM2000主动学习模块
► 无焊试验板
► 一个500 Ω可变电阻、电位计
► 一个100 Ω电阻
► 三个小信号NPN晶体管(2N3904)
► 三个小信号PNP晶体管(2N3906)
说明
在无焊试验板上构建图1所示的电路。蓝色方框表示ADALM2000的连接位置。PNP晶体管Q1、Q2和Q3形成增益为2的电流镜;输出电流是输入电流的2倍。NPN晶体管Q4、Q5和Q6以及可变电阻R1形成电路的ΔVBE部分。电阻R2用于
测量
随电路上的电压变化(
示波器
通道1)在电路中流动的电流(
示波器
通道2)。
图1.浮动电流源(吸电流连接到负
电源
)
输出电流通过R1设置。Q4与Q5和Q6的并联组合之间的VBE差(ΔVBE)出现在R1上。PNP镜(Q1、Q2和Q3)的增益为2(假定它们的大小相同)。因此,Q4中的电流是Q5和Q6组合电流的两倍。我们再假定Q4、Q5和Q6的大小也相同,电流密度比为4,VBE差将为:
由于这个等式中的绝对温度项,电流将与绝对温度成正比。在某些情况下,这个特征可能有用,但在其他情况下,可能不适宜。
图2.浮动电流源(吸电流连接到负
电源
)试验板电路
硬件设置
试验板电路连接如图2所示。
程序步骤
将波形发生器W1配置为三角波,频率为100 Hz,幅度为10 V p-p,偏移为0 V。
示波器
显示应同时在电压与时间和XY模式中设置,通道1在水平轴上,通道2在垂直轴上。确保在完成并反复检查接线之后,再打开
电源
。
图3.浮动电流源(吸电流连接到负
电源
)
示波器
XY图示例
图4.使用理想组件的浮动电流源(吸电流连接到负
电源
)LTspice XY图示例
证明电路的浮动特性
在图1中,我们以负
电源
作为电路负极参考。要证明此电路是真正的浮动电流源,按图5所示重新排列试验板并重复
测量
。
图5.浮动电流源(源电流连接到正
电源
)
图6.浮动电流源(吸电流连接到正
电源
)试验板电路
硬件设置
试验板电路连接如图6所示。
程序步骤
将波形发生器W1配置为三角波,频率为100 Hz,幅度为10 V p-p,偏移为0 V。
示波器
显示应同时在电压与时间和XY模式中设置,通道1在水平轴上,通道2在垂直轴上。确保在完成并反复检查接线之后,再打开
电源
。
问题:
通过分析电路的LTspice®图,电流源保持相对恒定电流所需的最小电压是多少?
您可以在学子专区博客上找到问题答案。
作者简介
Doug Mercer于1977年毕业于伦斯勒理工学院(RPI),获电子工程学士学位。自1977年加入ADI公司以来,他直接或间接贡献了30多款数据转换器产品,并拥有13项专利。他于1995年被任命为ADI研究员。2009年,他从全职工作转型,并继续以名誉研究员身份担任ADI顾问,为“主动学习计划”撰稿。2016年,他被任命为RPI ECSE系的驻校工程师。联系方式:doug.mercer@analog.com。
Antoniu Miclaus现为ADI公司的系统应用工程师,从事ADI教学项目工作,同时为Circuits from the Lab®、QA自动化和流程管理开发嵌入式软件。他于2017年2月在罗马尼亚克卢日-纳波卡加盟ADI公司。他目前是贝碧思鲍耶大学软件工程硕士项目的理学硕士生,拥有克卢日-纳波卡科技大学电子与电信工程学士学位。联系方式:antoniu.miclaus@analog.com。
关键词:
ADI
工业电子
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