恒流源电路问题求助

只看该作者 · 2023-10-7 18:12

调研到别人使用的恒流源电路，然后自己按照电路图复刻出来如下，但是输出的电流大小无法通过调节电压差来改变，但是改变输入的开关控制信号的幅度大小会引起输出电流变化，这是什么原因呢？有大佬可以帮忙看看吗？
图中恒流源由运放和三极管组成，通过改变运放输入电压可以通过改变R2两端电压大小从而使得输出电流改变。FDMC7660是一个MOS管在这里充当开关，当输入高电平时开关打开，输入低电平时开关断开。理论上来说我改变运放输入电压可以来调节输出电流的大小。我通过示波器来观察C9上的电压变化可以反推出电流变化。
但是现在实际电路测试出来是运放输入不管是多少对电路结果无影响，反而是改变了开关控制信号可以调节输出的电压大小。

1万 · 2023-10-8 14:37

只看该作者 · 2023-10-8 15:43

本帖最后由 zlf1208 于 2023-10-8 15:52 编辑

1.  C9是电容，对直流而言是开路；
2.  如果电容是负载的一部分，R13不应为0欧，电容不能直接作为这个电路的负载，需要通过R13进行隔离；
3.  Q4与U1组成的压控恒流源需要进行补偿，否则可能会振荡。

下面是二个常用的压控恒流电路及相关链接

https://www.allaboutcircuits.com/technical-articles/how-to-design-simple-voltage-controlled-bidirectional-analog-current-source/

https://blog.mbedded.ninja/electronics/components/current-sources-and-sinks/

只看该作者 · 2023-10-12 17:06

xmar 发表于 2023-10-8 14:37

感谢您的回帖，那我想问一下，如果我使用这个恒流源来给电容进行充放电，那我电容可以直接接到负载电阻RL上方，在给电容接个地，用示波器来观测电容上的电压，不知道这个方法可行吗？

只看该作者 · 2023-10-12 17:10

zlf1208 发表于 2023-10-8 15:43
1. C9是电容，对直流而言是开路；
2. 如果电容是负载的一部分，R13不应为0欧，电容不能直接作为这个电路 ...

感谢您的答疑解惑，那我想利用恒流源给电容充电，不能直接将电容当作负载，那我给电容并联一个电阻不知道是否可行？还是说我需要串联一个有阻值的电阻呢？

只看该作者 · 2023-10-12 21:31

佯烊陽发表于 2023-10-12 17:06
感谢您的回帖，那我想问一下，如果我使用这个恒流源来给电容进行充放电，那我电容可以直接接到负载电阻RL ...

不知道你为什么要恒流给电容充电？能详细说明一下吗？充电电流是多大？充电电压会达到多高？你把情况说得越清楚，别人就越容易帮你想办法。

只看该作者 · 2023-10-13 09:05

只看该作者 · 2023-10-13 09:32

zlf1208 发表于 2023-10-12 21:31
不知道你为什么要恒流给电容充电？能详细说明一下吗？充电电流是多大？充电电压会达到多高？你把情况说得 ...

目前我们想最做的是用恒流源给电容充电，使用未知脉宽的信号来控制恒流源的输出，这样我可以将未知的开关信号脉宽转换为已知的电容上的电压差，如果恒流源稳定，电容性能也比较良好的情况下，可以认为电压差和时间差是呈线性关系的。从而可以利用AD采集读取电压差来反推出控制信号脉宽。

只看该作者 · 2023-10-13 10:40

zlf1208 发表于 2023-10-12 21:31
不知道你为什么要恒流给电容充电？能详细说明一下吗？充电电流是多大？充电电压会达到多高？你把情况说得 ...

具体的恒流源输出电流，大概在mA级别应该就够用，冲到多少电压理想的应该在2V内，可以使用钳位电路将其钳制在2V，不知道是否可行

只看该作者 · 2023-10-14 11:43

xmar 发表于 2023-10-8 14:37

哥，您好，想请教一下您用的什么仿真软件，我用的multisim仿真但是好多芯片类型都没有，导致仿真很受限，想问问呢您用的是什么软件？

只看该作者 · 2023-10-14 14:38

本帖最后由 zlf1208 于 2023-10-14 14:43 编辑

首先给一个建议：画原理图的时候最好使用标准符号，不要使用封装图，这样很不直观，不利于分析。

你的电路有几个问题：
1. U7的栅极不能悬空；
2. U7是PMOS，电源是12V，用单片机控制无法关断，应该采用沙发楼给出的这部分电路；
3. Q4需换用PNP管，发射极与U1的-INA相连，请参考板凳楼附件的Figure19。这是你的电路不能正常工作的原因，这样修改后不但纠正的电路，还将负载与反馈回路隔离了；
4. C9需设置放电回路，否则充上电以后无法释放，影响正常功能的实现；
5. 如果电路产生振荡，需采取补偿措施，参考Figure19或本楼的附件，具体参数需调整后才能确定。