好难得电流源

只看该作者 · 2025-7-9 23:23

本帖最后由 MrCU204 于 2025-7-9 23:25 编辑

恒流器可以造成开关式，
但 Howland 似乎没听说过。

只看该作者 · 2025-7-9 23:51

这看着不像电流源，反而觉得它是个以电阻分压代替基准的稳压器。

2万 · 2025-7-10 13:27

图中电流方向反了。

2万 · 2025-7-10 13:30

MrCU204 发表于 2025-7-9 23:51
这看着不像电流源，反而觉得它是个以电阻分压代替基准的稳压器。

这是恒流源，用过很多，OUT与GND之间接负载，恒流值为 ui/Rs，这里Rs为100欧姆。但两个10K电阻应该用得更大，一般100K~1M。

2万 · 2025-7-10 15:30

只看该作者 · 2025-7-10 16:55

coody 发表于 2025-7-10 13:30
这是恒流源，用过很多，OUT与GND之间接负载，恒流值为 ui/Rs，这里Rs为100欧姆。但两个10K电阻应该用得更 ...

是啊，负载短路了，使同相臂落地，
运放跟三极管一样都是跨导器件，而任何电子元件的本底参数都无法重新编辑，
所以，当电路建构完成后，输出电流正比于输入电压，howland电流源其实就是此自然规律的直接运用，
以既理想且完全平衡的惠斯登电桥作为理想运放的配置，则运放的状态是零反馈 (是零，不是无)，输出是固实的零电位，
Howland电流源的挂载点，是同相臂，所以，带负载时负反馈比正反馈强，这使得运放可悬停于线性区，howland电流源的本质，其实也就是这么个负反馈线性放大器，输入不变，输出也就恒定，稳压恒流放大皆然。

2万 · 2025-7-10 17:15

这个电路才是真正的恒流电路。

R4+R5 = R3;
R1=R2;

只看该作者 · 2025-7-10 17:55

xch 发表于 2025-7-10 17:15
这个电路才是真正的恒流电路。

R4+R5 = R3;

R₄₊₅＝nR3
也行，刚用PROTO模拟过，
这样，R2 也要改成等于 nR1 了。

只看该作者 · 2025-7-10 18:53

好懒得电流源模电书上就有

只看该作者 · 2025-7-10 21:08

coody 发表于 2025-7-10 13:27
图中电流方向反了。

大概画的是电荷的移动方向

1万 · 2025-7-11 08:10

哎，曾面试免费贡献一个非常经典的恒流源。

2万 · 2025-7-11 13:59

本帖最后由 coody 于 2025-7-11 14:06 编辑

xch 发表于 2025-7-10 17:15
这个电路才是真正的恒流电路。

R4+R5 = R3;

严格设计是要将采样电阻计入正反馈电阻的，R4+R5=R3。
当R4是R5的1000倍以上时，忽略R5是可以的。忽略R5会导致恒流特性差一点，但是却可以让电路更稳定（稳定裕度大）。
当R1=R2，则要求 (1+(R4+R5)/R3) >2 才稳定，=2是理想情况，实际一点偏差都会导致不稳定。
楼主的电路稳定，就是恒流特性稍差，但批量生产时1%误差的电阻基本就可以满足要求。
如果R4使用100K，R5=100R，则电阻要使用0.1%的才能保证批量不会出问题，这是以前我做大量产品的经验。
烦请XCH将R4减小20欧姆（模拟电阻误差-0.2%），改为9.88K看看是否稳定。

我以前记录的电路：

2万 · 2025-7-11 14:08

MrCU204 发表于 2025-7-10 17:55
R₄₊₅＝nR3
也行，刚用PROTO模拟过，
这样，R2 也要改成等于 nR1 了。

实际就是要求 R2/R1 = (R4+R5)/R3 即可。

2万 · 2025-7-11 15:35

本帖最后由 xch 于 2025-7-11 22:28 编辑

coody 发表于 2025-7-11 13:59
严格设计是要将采样电阻计入正反馈电阻的，R4+R5=R3。
当R4是R5的1000倍以上时，忽略R5是可以的。忽略R5会 ...

鬼扯蛋说不稳定的恒流源很稳定。用错参数后却不怎么恒流了。

就干脆改成9.8k，1%偏差。

只看该作者 · 2025-7-11 23:57

运放的传递函数是电压增益，不是跨导，切记；但“负反馈须比正反馈强，稳压恒流放大皆然”却是大实话。

只看该作者 · 2025-7-13 10:40

基准的角色，就只是个 ref 吗，不！
开关与线性，稳压及恒流，不插入基准，你看看输出能有多大？！
Howland也是一样，把输入端抬离地面，运放才会开通，才会有Io出来，负载变化就相当于改变稳压器的採样比 (但负反馈的工况不会变)。

只看该作者 · 2025-7-15 21:18

稳压、恒流，原理都是平衡，
驱使电子电路自我平衡从而使输出受控的各种操作，本质上都是负回授，
建立闭环，是实现回授的物质基础，至于操作，可让输出直接反馈，也可以先把输出转换为某种形式的相关参数后才反馈，
恒流器本身是调控者，不是电源，但对于负载而言就相当于电源，恒流器需要的反馈信息，是负载电流，
不过，Howland电流源不需检测负载电流，而且，它的研发並非以电力调控为目的，却是近似于伺服，受控源，就是实现伺服的最简单的媒介。

只看该作者 · 2025-7-15 21:51

运放的Vout只听命于差模输入，而Vout对输入端而言，是共模！
所以，虽成闭环却没有反馈效果，Rʟ若挂载于输出端，则运放的工况理论上不受Rʟ变化的影响，
但Howland电流源的挂载点却在回授链上，一个负载，只能佔用一道回授链，那么，Rʟ的更动，势必引致整机反馈的量变甚至质变，
在负反馈始终比正反馈强这条件得以保证的前提下，运放可在线性区活动自如，但是，偏置改变对运放的影响，跟注入讯号无二，
Rʟ与R5串联，分的是Vout的压，获取这分压（Vʀʟ）的，是同相输入端，那就意味着，Rʟ的挂载点在正回授链，改变的是正反馈的强度，
既然是正反馈，Vout跟Vʀʟ的互动性质自然是发散的，但由于负反馈的绝对主导，电路的发散势头受遏制，Vʀʟ只相当于一个讯号源，电路对Vʀʟ的响应相当于同相放大器，
同相放大，Vout和Vʀʟ的变化充向是一致的，此乃Vʀ₅不变，I.out得以恒定的起码条件，Vʀ₅不变，反映了〖Vout/Vʀʟ〗不是线性的。

只看该作者 · 2025-7-15 21:51

运放的Vout只听命于差模输入，而Vout对输入端而言，是共模！
所以，虽成闭环却没有反馈效果，Rʟ若挂载于输出端，则运放的工况理论上不受Rʟ变化的影响，
但Howland电流源的挂载点却在回授链上，一个负载，只能佔用一道回授链，那么，Rʟ的更动，势必引致整机反馈的量变甚至质变，
在负反馈始终比正反馈强这条件得以保证的前提下，运放可在线性区活动自如，但是，偏置改变对运放的影响，跟注入讯号无二，
Rʟ与R5串联，分的是Vout的压，获取这分压（Vʀʟ）的，是同相输入端，那就意味着，Rʟ的挂载点在正回授链，改变的是正反馈的强度，
既然是正反馈，Vout跟Vʀʟ的互动性质自然是发散的，但由于负反馈的绝对主导，电路的发散势头受遏制，Vʀʟ只相当于一个讯号源，电路对Vʀʟ的响应相当于同相放大器，
同相放大，Vout和Vʀʟ的变化充向是一致的，此乃Vʀ₅不变，I.out得以恒定的起码条件，Vʀ₅不变，反映了〖Vout/Vʀʟ〗不是线性的。

只看该作者 · 2025-7-17 23:04

coody 发表于 2025-7-11 13:59
严格设计是要将采样电阻计入正反馈电阻的，R4+R5=R3。
当R4是R5的1000倍以上时，忽略R5是可以的。忽略R5会 ...

如果R1等于R2，则R3必须等于R4，反之亦然，
这电路有特定的平衡点，这平衡点並不耐人寻味或巧合，而是有数可计的，
负反馈建立了虚短的工况，Vᴘ≈Vɴ，那么，两个相等的数减去两个相等的数，得出的还是两个相等的数！
如果 Vʀ₃ 跟 Vʀ₁ 的差额为Ui，则 Vʀ₄ 跟 Vʀ₂ 的差额也必然是，Ui，这差额，就由Rs来扛了，结果就是，Ui 不变，Vʀₛ 也跟着恒定，因为Vᴘ跟Vɴ是对齐的，所以，如果 Ui 为正，则Vʀₛ就是上正下负。

好难得 电流源

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