恒流源对电容的线性充放电电路设计

只看该作者 · 2023-11-6 20:03

使用的压控恒流源输出可调电流，控制其对电容进行恒定的充放电。电路使用两个恒流源，一个为电容充电，一个放电，在充电恒流源和采样电容之间加入mos管开关，控制对电容充电，放电恒流源一直启动，当开关断开时，开始放电，当开关闭合时开始充电。但是才实际搭建电路时，在电容这一端测量到的电压变化充放电的线性度不是很好，而且放电速率也不可控，请教一下大家是什么原因，应该从哪些方面着手改进？下边是我的实测电路图，放电时侯不线性，黄色为电容处电压，绿色是开关的控制信号。

只看该作者 · 2023-11-7 09:08

探头输入阻抗多少？
尽量减小C2。

只看该作者 · 2023-11-7 11:56

LcwSwust 发表于 2023-11-7 09:08
探头输入阻抗多少？
尽量减小C2。

使用示波器阻抗是50Ω，我也尝试过将C2直接断开但效果还是不佳。（但是我确实没试过把C2容值减小一点，我自己去试一下看看会不会有改善）

只看该作者 · 2023-11-7 12:00

佯烊陽发表于 2023-11-7 11:56
使用示波器阻抗是50Ω，我也尝试过将C2直接断开但效果还是不佳。（但是我确实没试过把C2容值减小一点，我 ...

50Ω，不觉得它会对电容放电么，建议用1MΩ。

只看该作者 · 2023-11-7 13:16

本帖最后由 zlf1208 于 2023-11-7 14:09 编辑

这个电路的恒流充电是不正确的，有以下几点：
1. 三极管发射极的电流是基极电流和集电极电流的和，根据楼主的电路，8050_1的基极电流未知且不可控；
2. Q1做开关，R3和8050_3会分流，分流的大小未知也不可控。

应该将R3的上端接Vcc，另外U1A有振荡也需要补偿消振

只看该作者 · 2023-11-7 14:29

放电回路都不能完全工作在线性区，用正负电源供电，电容接地

只看该作者 · 2023-11-7 14:34

又发现一个原理错误：上管的恒流值为（12-5）/500欧=1.4mA，下管的恒流值为5/100欧=5mA，上管电流小于下管，根本不能充电

只看该作者 · 2023-11-7 14:59

lwdz21 发表于 2023-11-7 14:29
放电回路都不能完全工作在线性区，用正负电源供电，电容接地

您好，您这里说的电容是哪个电容呀？是C2吗？接地的话是将该电容接在输出电路上还是负反馈电路上呢？

只看该作者 · 2023-11-7 15:01

zlf1208 发表于 2023-11-7 14:34
又发现一个原理错误：上管的恒流值为（12-5）/500欧=1.4mA，下管的恒流值为5/100欧=5mA，上管电流小于下管 ...

对的，这个电路图是我单独另外画出来想让坛友帮我分析一下的，实际设计中，肯定会让充电电流大于放电电流，现在主要的问题是我充电没接入恒流源，直接用VCC充电，然后主要调节放电过程，但是线性变化不明显，且输出电流不可调。

只看该作者 · 2023-11-7 15:06

zlf1208 发表于 2023-11-7 13:16
这个电路的恒流充电是不正确的，有以下几点：
1. 三极管发射极的电流是基极电流和集电极电流的和，根据楼主 ...

对，R3接在主路上，确实可能对电路进行分压，得单独接一个电压，现在我得问题还只是在调放电恒流源，充电部分还没开始细调。

1万 · 2023-11-7 15:29

用错运放了。钱真多

只看该作者 · 2023-11-7 15:31

xch 发表于 2023-11-7 15:29
用错运放了。钱真多

你好，能详细说一下怎么用错运放了吗？是这个运放型号不适合在恒流源电路中使用，还是电路连接有问题呢？

1万 · 2023-11-7 15:40

佯烊陽发表于 2023-11-7 15:31
你好，能详细说一下怎么用错运放了吗？是这个运放型号不适合在恒流源电路中使用，还是电路连接有问题呢？ ...

找不到对的地方。没法说这电路

只看该作者 · 2023-11-7 15:54

本帖最后由 zlf1208 于 2023-11-7 16:04 编辑

下面的电路或许能够解决楼主的问题，从原理上是可行的，但是不保证，需要楼主自己验证。

恒流源改用MOS管是可以消除三极管基极电流的影响，Q2-Q5是为了让Q1输出的恒流始终有一个通路，否则当Q2关闭时上面的电路会进入非正常状态，当Q2再次导通时会有一个过渡过程。这个设计能保持Q1恒流输出不是进入Q6和电容就是通过Q3流入到地。
电容二端的电压有一个范围，做不到满幅度，就是高端至少要减去上面恒流源采样电阻的压降，低端不能低于下面恒流源的采样电压，就是要确保二个恒流源都工作在线性范围。

另外，运放要用RRIO类型的。

只看该作者 · 2023-11-7 16:13

如果要对电容做线性充放电，锯齿波电路也能够实现类似功能的。楼主前段时间就提问过，但始终不愿意说真正的用途，大家就只能就事论事了。

只看该作者 · 2023-11-13 18:35

学习学习，学习学习。

只看该作者 · 2023-11-21 12:57

zlf1208 发表于 2023-11-7 16:13
如果要对电容做线性充放电，锯齿波电路也能够实现类似功能的。楼主前段时间就提问过，但始终不愿意说真正的 ...

请问楼主的图里面的R7的作用是什么？

只看该作者 · 2023-11-22 11:29

小和尚520 发表于 2023-11-21 12:57
请问楼主的图里面的R7的作用是什么？

R7和C2组成补偿网络，防止电路振荡，R6是隔离MOS管的输入电容，减小容性负载对运放的影响，也是为了防止振荡

只看该作者 · 2023-11-28 12:42

zlf1208 发表于 2023-11-22 11:29
R7和C2组成补偿网络，防止电路振荡，R6是隔离MOS管的输入电容，减小容性负载对运放的影响，也是为了防止 ...

如果将R7短路，有啥差异？

只看该作者 · 2023-11-28 13:24

小和尚520 发表于 2023-11-28 12:42
如果将R7短路，有啥差异？

R7是RC网络的一个元件，你将它短路，RC电路就失去了原有的功能。

恒流源对电容的线性充放电电路设计

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