不能使用“虛斷、虛短”分析方法的壓控雙向電流源電路

ID:344848 · 發(fā)表于 2024-4-23 19:10

壓控雙向電流源電路屬于線性運(yùn)算放大電路，由于電路使用了正反饋電路，所以不能使用“虛斷、虛短”分析方法，只能采用反饋分析方法。由于壓控雙向電流源電路中的四個(gè)電阻要求等值，因此需要采用印制平面電阻加激光校正方式，電路圖中的運(yùn)算放大器建議采用裸片，圖中給出了裸片型號。為了便于使用方便，圖中給出了計(jì)算公式。

線性運(yùn)算放大器的輸出和輸入信號的波形相同。如果輸入是正弦波，則輸出也是正弦波。運(yùn)算放大器在信號整個(gè)周期內(nèi)都不會(huì)進(jìn)入飽和區(qū)；而非線性運(yùn)算放大器的輸出通常與輸入信號的波形不同，這是因?yàn)檫\(yùn)算放大器在輸入周期的某個(gè)時(shí)間段內(nèi)達(dá)到飽和。線性運(yùn)算放大器與非線性運(yùn)算放大器主要區(qū)別是非線性運(yùn)算放大器引入正反饋電路。另外，線性運(yùn)算放大器通常采用“虛斷、虛短”分析方法，而非線性放大器通常采用反饋電路的分析方法。
上圖壓控雙向電流源電路存在正反饋電路，分析方法顯然不能采用“虛斷、虛短”分析方法，只能采用反饋電路的分析方法。難道壓控雙向電流源電路是非線性電路？答案是錯(cuò)誤的，壓控雙向電流源電路是線性電路，只不過它不能采用“虛斷、虛短”分析方法。
為了簡單分析壓控雙向電流源電路的原理可以采用正向壓控電流源電路，負(fù)載電流方向如上圖所示。（反向壓控電流源電路，負(fù)載電流方向與上圖所示方向相反）。
在壓控雙向電流源電路中可以看出，輸出通過R2、R1實(shí)現(xiàn)了回送到入端的目的，這是負(fù)反饋，其反饋系數(shù)為FN=R1/(R1+R2)。輸出通過R4、R3，還有負(fù)載RL實(shí)現(xiàn)了回送到入端的目的，這是正反饋，其反饋系數(shù)為FP=（R3//RL）/(R4+R3//RL)。由于壓控雙向電流源電路要求是線性電路，因此只要負(fù)載RL接入正反饋系數(shù)必須小于負(fù)反饋系數(shù)，電路呈現(xiàn)出負(fù)反饋效果。因此對采用正向壓控電流源采用負(fù)反饋分析方法。

如果R2=kR1，R4=kR3，則簡化為：

如果k=1，即4個(gè)電阻全部相等，則進(jìn)一步簡化為：

知識擴(kuò)展：壓控雙向電流源電路另外一種形態(tài)的電路,如下圖：

式中：Iout為輸出電流；-Uin表示輸出電壓是反相的；VL(max)為輸出最大電壓；RL(max)為運(yùn)算放大器未進(jìn)入飽和時(shí)輸出負(fù)載的最大值；Imax為受控源的短路電流；Isc為運(yùn)算放大器的短路輸出電流。
例如：Vcc=15,Uin=3V,R=1kΩ時(shí)，運(yùn)算放大器不進(jìn)入飽和的最大負(fù)載電阻是：

注意：1）壓控雙向電流源中四個(gè)電阻要求是相同，可以采用印刷平面電阻加激光校正的方法。
2）運(yùn)算放大器采用裸片，裸片型號為：AD8009ACHIPS。

Word文件下載:

不能使用“虛斷、虛短”分析方法的壓控雙向電流源電路.doc (108.5 KB, 下載次數(shù): 4)

ID:344848 · 發(fā)表于 2024-4-26 07:53

浮空負(fù)載在需要多負(fù)載的電路設(shè)計(jì)中可能出現(xiàn)干擾，另外，許多壓控電路是一個(gè)單向電流源。為了確保工程設(shè)計(jì)移植的可靠性，所提供的電路通過NI公司發(fā)行的MultiSim仿真軟件驗(yàn)證。器件資料是從icpdf上下載的。

帳號		自動(dòng)登錄	找回密碼
密碼			立即注冊

不能使用“虛斷、虛短”分析方法的壓控雙向電流源電路

評分

不能使用“虛斷、虛短”分析方法的壓控雙向電流源電路