弱電流源是怎么實現的？咱們來仿個真！

原文來自公眾號：工程師看海

在我們電子電路設計中，有兩種電源，一種是電壓源，另一種是電流源。相比于電壓源，電流源的使用場景稍微少一點。今天，結合仿真，介紹下一種基于運放的微弱電流源基本實現原理，理論計算與仿真驗證相結合，寫的清晰易懂，保證一學就廢。

仿真文件獲取，公眾號后臺回復：弱電流源

在本科階段，模擬電子電路技術中就介紹過一種電流源：基于三極管的鏡像恒流源。

Ic1是負載電流，其電流值不隨負載變化，可以實現恒流，基本原理如下：

T0和T1是兩只一樣的管子，工作在放大狀態，兩個管子B極電位相等，所以Ib0=Ib1，兩個管子一樣那么放大倍數β也一樣，所以Ic0=Ic1=β*Ib0，Ic0與Ic1呈現鏡像關系，因此被叫做鏡像電流源。

下面介紹下今天的主角，基于運放的電流源設計，這個電路又叫做豪蘭德電流源電路（這個名字聽著高大上）。

推導過程很簡單，電流I1 = I2:

Io=-Ui/R，輸出電流與輸入電壓成正比，只要輸入電壓固定，輸出電流也就固定了，實現了電流源功能。

下面我們進行仿真，仿真使用的運放是LM324，為什么選這個運放呢？因為這個運放性能不夠，一會我們再選個性能好的運放，看下二者差異。

仿真文件獲取，公眾號后臺回復：弱電流源

輸入電壓見下圖紅色波形，電壓是±200uV，而匹配電阻是1K，因此根據前文計算，輸出電流應該是±200nA，輸出電流見下圖綠色曲線（1mV/1mA），從波形看是滿足±200nA的理論分析的，但是為什么綠色電流波形有一個負的直流存在呢？

這是因為LM324性能不夠，偏置不好（nA級別）。在電路參數不變情況下，我們換偏置更好的ICL7652D（pA級別）再仿真下，

換性能更好的運放后結果就好很多了，紅色還是輸入電壓±200uV，綠色是輸出電流是±200nA，也看不到有偏置存在了。這樣就與前文的理論分析保持一致啦。

那么可不可以不換運放，繼續使用LM324，同時又保持很低的偏執呢？

以上就是弱電流源的一種實現原理，你學廢了嗎？

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