場(chǎng)效應(yīng)管知識(shí)-場(chǎng)效應(yīng)管恒流源電路圖，圖文分享-KIA MOS管

場(chǎng)效應(yīng)管的恒流源

恒流源在現(xiàn)代計(jì)量測(cè)試領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛,文獻(xiàn)有提到使用恒流源供電可提高標(biāo)準(zhǔn)燈的穩(wěn)定性;文獻(xiàn)中提到用恒流源測(cè)電阻比用伏安法精度更高。恒流源按照恒流器件不同可分為晶體管恒流源集成電路恒流源、場(chǎng)效應(yīng)管恒流源。

晶體管恒流源的電流控制器件穩(wěn)流精度不高;集成電路恒流源適合小電流恒流但很難做大;場(chǎng)效應(yīng)管是一種電壓控制器件,它的輸人電阻非常高。柵極幾乎不取電流,非常適合作恒流源的調(diào)整管。本設(shè)計(jì)用P溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管設(shè)計(jì)的恒流源精度優(yōu)于0.5%。

恒流原理

場(chǎng)效應(yīng)管恒流源電路圖

圖1是場(chǎng)效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性和輸出特性。從轉(zhuǎn)移特性曲線上，我們知道場(chǎng)效應(yīng)管的漏源電流I由它的柵源電壓決定;在輸出特性曲線上,場(chǎng)效應(yīng)管工作可以分為四個(gè)區(qū):可變電阻區(qū)、恒流區(qū)(放大區(qū))、擊穿區(qū)、夾斷區(qū)。

在可變電阻區(qū)漏源電流隨漏源電壓、柵源電壓的增大而增加;在恒流區(qū)漏源電流為恒定值,其大小由柵源電壓控制,隨著漏源電壓的繼續(xù)增大場(chǎng)效應(yīng)管進(jìn)入擊穿區(qū),管子會(huì)損壞,當(dāng)柵源電壓低于管子的開啟電壓時(shí)，管子進(jìn)入夾斷區(qū)，漏極源極上幾乎沒(méi)有電流流過(guò)。因此只要讓管子工作在恒流區(qū)，就能實(shí)現(xiàn)恒流,并且改變柵源電壓就能改變恒流的大小。

場(chǎng)效應(yīng)管恒流源電路圖一

如圖，其中分壓電阻和穩(wěn)壓管為場(chǎng)效應(yīng)管的柵極提供一個(gè)固定的基準(zhǔn)電壓。

場(chǎng)效應(yīng)管恒流源電路圖

場(chǎng)效應(yīng)管恒流源電路圖二

基于場(chǎng)效應(yīng)管的恒流源電路原理圖如下圖所示，電流經(jīng)過(guò)采樣電阻轉(zhuǎn)換為采樣電壓。采樣電壓經(jīng)運(yùn)放A2反向放大后作為反饋電壓VF送入運(yùn)放A1的同相端，與基準(zhǔn)電壓VR進(jìn)行比較，對(duì)柵極電壓進(jìn)行調(diào)整，從而對(duì)輸出電流進(jìn)行調(diào)整，使整個(gè)閉環(huán)反饋系統(tǒng)處于動(dòng)態(tài)平衡中，以達(dá)到穩(wěn)定輸出電流的目的。

如果輸出電流增大，則采樣電阻上的采樣電壓隨之增大，反饋電壓VF也增大，運(yùn)放A1同相端電壓增大，而基準(zhǔn)電壓不變，運(yùn)放A1的輸出電壓為（VF-VR）K（K為運(yùn)放A1的開環(huán)增益），因此運(yùn)放A1的輸出電壓降低，柵極電壓下降從而使輸出電流下降，使輸出電流保持穩(wěn)定。

場(chǎng)效應(yīng)管恒流源電路圖