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如何控制一个电流源对电容的充电

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实习生

 楼主| 发表于 2017-5-19 11:52 | 显示全部楼层 |返回版面||阅读模式

有一个电流源,其电流大小未知,其变化范围从微安到几十毫安(5V供电),需要设计一个可控电路,或接通后电流源可对电容充电,或断开。

试着采用NMOS管实现开关作用,利用NMOS的栅源电压大于阈值电压时漏源之间导通的工作原理,完成开关的闭合。但是由于电路中使用的是恒流源,当MOS管的栅源电压小于阈值电压时,漏源之间仍然有电流流过,并不能实现开关的关断。

有什么其他的设计方法能实现可控开关,来控制对电容的充电呢?



如图1所示,当开关闭合时,电流源中的电流会对电容进行充电,当开关断开时,停止对电容的充电


我们这里想采用NMOS管代替开关,设计如图2所示的电路,利用NMOS的栅源电压大于阈值电压时漏源之间导通的工作原理,完成开关的闭合


但是由于电路中使用的是恒流源,当MOS管的栅源电压小于阈值电压时,漏源之间仍然有电流流过,并不能实现开关的关断。这是为什么呢?有什么其他的设计方法能实现可控开关,来控制对电容的充电呢?





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坛主

发表于 2017-5-19 12:09 | 显示全部楼层 |返回版面

K1、K2互补动作。

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资深工程师

发表于 2017-5-19 13:19 | 显示全部楼层 |返回版面
本帖最后由 king5555 于 2017-5-19 13:26 编辑

按照楼上但K2省去。
或者,以V-I转換取得电流源,然后透过电流镜给电容恆流充电。控制Vin=0v即电流源为零,等效上即为切断。若电流源不为零,则使电流镜电路里的PNP的B丶E捷路掉即可。

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高级工程师

发表于 2017-5-19 17:15 | 显示全部楼层 |返回版面
2楼的比较妥,楼上的比较难实现,主要是电流的控制速度跟不上.
     

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助理工程师

发表于 2017-5-19 17:24 | 显示全部楼层 |返回版面
电流源等效为一个理想电流源与一个大电阻的并联。

如果理想电流源可控,则比较合适的方式是用脉冲控制理想电流源的有无;
按题意应该是不可控,因此开关应控制一个电阻足够小的负载的通断。

所以应该是 @maychang 的方案,其中 K1 可省去,直接短路。
     

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资深工程师

发表于 2017-5-19 18:47 | 显示全部楼层 |返回版面
本帖最后由 zyj9490 于 2017-5-19 18:48 编辑

还是用继电器吧,微安级的电流,电子开关器件都不行。如果保证精度的话,可做成一个商用化产品的话,如果高校的毕设或课程设计及爱好,另当别论。
     

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技术总监

发表于 2017-5-19 19:36 | 显示全部楼层 |返回版面
把MOS管栅极电荷测出来,从结果里面减掉。不过这就需要处理器了。
     

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技术总监

发表于 2017-5-20 06:23 | 显示全部楼层 |返回版面
本帖最后由 Lgz2006 于 2017-5-20 06:28 编辑

省去k1就放电了,可将k1换成2级管。
提醒一个,k2通常是必须的。
除非能利用某些具体设计条件,留k1,去k2而换作“压敏”元件。

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中级技术员

发表于 2017-5-20 23:28 | 显示全部楼层 |返回版面
mos永远关不断?这样也行?

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资深工程师

发表于 2017-5-21 09:58 | 显示全部楼层 |返回版面
提醒一个,k2通常是必须的。除非能利用某些具体设计,將电流源隔离阻止流向电容。当然K1及K2可以是同一组触点。
     

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技术总监

发表于 2017-5-21 16:50 | 显示全部楼层 |返回版面
一般地,k1k2不可同为控制开关,因为它永远不可能在0时刻同时动作。
但是,其中一个可以是“特性开关”,例如二极管。
     

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助理工程师

发表于 2017-5-21 19:03 | 显示全部楼层 |返回版面
控制恒流源电源输入的通断?
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