电流源设计小Tips（三）：确认电流源电路图

2013-04-26

对于工程师来说，电流源是个不可或缺的仪器，也有很多人想做一个合用的电流源，而应用开源套件，就只是用一整套的PCB，元件，程序等成套产品，参与者只需要将套件的东西焊接好，调试一下就可以了，这里面的技术含量能有多高，而我们能从中学到的技术又能有多少呢？本文只是从讲述原理出发，指导大家做个人人能掌控的电流源。本文主要就是设计到模拟部分的内容，而基本不涉及单片机，希望朋友能够从中学到点知识。上次讲到《电流源设计小Tips（二）：如何解决运放振荡问题》，今天接下来看其它部分的学习。

　　思路大致如此：

　　1. 选用功率MOSFET的原因基于两点考虑。

　　首先功率MOSFET并非很慢，而稳恒源不要求很快。

　　其次是成本和功率容量，使用功率MOSFET首要的是安全工作区，电源使用中要应对用户各种各样的操作，很多是违反规程的，但用户只能教育不能要求，因此安全工作区会选得余量很大。事实上，就价格、性能和此电流源可能产生的最大功率而言，几乎没有比520/530更合适的MOSFET可选。

　　对于稳恒应用，此电流源架构并无致命问题，是个典型的方法。

　　频率补偿在所有线性电源里都在所难免，研发过程中对补偿花费的时间也基本相当，只是经验上有所差别。

　　补偿很简单，理论一讲起来就长篇累椟。之所以花了大功夫，就是要大家了解振荡是可分析和可控的，遇到振荡不必手足无措。

　　2. 1M带宽内的振荡对于负载有时比高频振荡更可怕，对于线性电源而言，1M正好处于系统的处理频段内（再高也振不动），因此振荡幅度可能极为可观，这一点【47楼】 yan_jian应该体会很深。曾经被10k的振荡电过，36Vpp而已，和220V的感觉差不多。

　　至于叠加处理，只要不是直流，拉普拉斯变换应该问题不大。

　　pH确实是在任何情况下都有潜在振荡的危险，但为区分po和pH的区别，讲述顺序上po由于很容易发现而在前，此时pH是次要矛盾，为突出重点可先不考虑。实际的电路中，Cgs可能达到10000pF（30N50），po就不是800k了，很可能在gm很小的时候就有作用。

　　况且po和pH的处理上差别很大，一种补偿很难同时处理好，要用到不同的补偿方法，一起考虑会比较乱。

　　毕竟不是理论课，基本上是个调试过程的再现，分析过程更针对动手。

　　超beta管在10几年前的双极运放中很常见，通常beta》3000。如果beta=1200，普通的达林顿结构就可达到。自然这是纯双极平面工艺的处理方法，因此CMOS里肯定没有，BiCMOS里由于MOS的特性应该用不到。

　　晶体管级别的分析放下很久了，很多参数都记不住了，再拿起来真的很头疼，如有错误，请大家指正。

　　呵呵，看到大补就想起发烧，手上还有一大盒用不出去的补品。

　　只用了2毛钱，7个普通元件。

　　商用线性电源里用得更多，Agilent 364x里的补偿元件一眼看去不完全统计不下20个，我的产品你见过的大板上也有十几个，在学校的时候扒过固纬的电源，仅运放输出端与MOSFET栅极之间就有十几个。pL之前的斜率为0，经过pL后斜率为-20dB/DEC（-6dB/倍频程），经过po后斜率为-40dB/DEC（-12dB/倍频程）经过pH后斜率为-60dB/DEC（-18dB/倍频程）。

　　极点使之后的幅度频响曲线斜率降低20dB/DEC。

　　零点使之后的幅度频响曲线斜率增高20dB/DEC。

　　晕，赶紧又查了遍书，应该不会错吧，呵呵。