基于三極管的恒流電路設(shè)計(jì)

今天和大家一起分享個(gè)用兩個(gè)三極管設(shè)計(jì)出的恒流電路，它是兩個(gè)NPN型的三極管搭建成的成本低廉，穩(wěn)定性好的恒流電路，結(jié)構(gòu)還簡(jiǎn)單，下面我畫(huà)出圖和大家一起分析一下。

在這個(gè)電路中，發(fā)光二極管D1或者電阻R2可以說(shuō)成它是串聯(lián)在一起的負(fù)載，言外之意就是流過(guò)它兩的電流相等，原理圖看起來(lái)很簡(jiǎn)單，那么下面旺哥和大家一起具體分析這個(gè)電路是怎樣恒流的。

當(dāng)單片機(jī)IO口輸出低電平時(shí)，三極管Q1截止，進(jìn)而三極管Q2截止，發(fā)光二極管D1滅。

當(dāng)單片機(jī)IO口輸出高電平時(shí)，三極管Q1，三極管Q2處于什么狀態(tài)呢？飽和還是放大？流過(guò)負(fù)載R2的恒定電流又是多少呢？

從上圖中我們可以得出一個(gè)最基本的結(jié)論，就是兩個(gè)三極管這樣接在一起，注定它們不會(huì)工作在飽和狀態(tài)或者截止?fàn)顟B(tài)，只能工作在放大狀態(tài)。不信咱們可以試著分析一下，假如Q1飽和了，那么Q2的基極就會(huì)被拉地，Q2就會(huì)截止，進(jìn)而Q1基極也會(huì)被拉地截止。因此 Q1和Q2一定時(shí)相互鉗制進(jìn)而維持在一個(gè)平衡狀態(tài)。無(wú)論哪一個(gè)三極管處于飽和狀態(tài)都將會(huì)使整個(gè)電路無(wú)法處于恒流狀態(tài)。

下面具體分析一下，放大狀態(tài)下的動(dòng)態(tài)變化：

因?yàn)槟撤N原因?qū)е码娐凡环€(wěn)定，使流過(guò)發(fā)光二極管D1的電流增大，就是圖中第一步，那么會(huì)導(dǎo)致第二部負(fù)載R2上面的電流增加，R2上的電壓增加，便會(huì)導(dǎo)致第三步，三極管Q1的基極電壓升高，從而導(dǎo)致第四步三極管Q1的ce極之間的等效電阻減小，而此等效電阻控制著三極管Q2的基極電壓，因此第五步三極管Q2的基極電壓降低，接近截止?fàn)顟B(tài)，進(jìn)而導(dǎo)致第六步三極管Q2的ce間等效電阻阻值增大，從而導(dǎo)致流過(guò)負(fù)載R2的電流減小，那么流過(guò)發(fā)光二極管D1的電流跟著降低，這樣的作用會(huì)持續(xù)的保持電路處于一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。即流過(guò)電阻R2的電流不能大也不能小，為恒定值，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)恒流電路的功能。

這個(gè)分析留給大家，考考大家是否學(xué)會(huì)，哈哈。最后的平衡結(jié)果就是負(fù)載R2上的電壓等于三極管Q1的基極電壓，因此恒流值為0.7/R2，從而流過(guò)D1的電流等于0.7/R2,三極管Q2的基極電壓大于等于兩個(gè)二極管電壓1.4V。