数控直流电源经典设计方案-毕设论文.doc

XX建筑工业学院 毕业设计（论文）
XX建筑工业学院

毕 业 设 计 (论 文)

专 业 电子信息工程专业
班 级
学生姓名
学 号
课 题
指导教师

20XX年 XX 月 XX 日

目 录
第一部分 摘要与关键字 ---------------------------------------------3
第二部分 正文----------------------------------------------------------4
一 引言----------------------------------------------------------------4
二 方案设计及论证--------------------------------------------------4
2.1 单片机应用系统设计方案----------------------------------------4
2.2 电源模块设计方案-----------------------------------------------5
2.3 恒流源模块设计方案---------------------------------------------5
三 系统原理及理论分析---------------------------------------------6
3.1 单片机应用系统组成---------------------------------------------6
3.2 系统性能---------------------------------------------------------6
3.3 恒流原理---------------------------------------------------------7
四 硬件设计-----------------------------------------------------------8
4.1 单片机应用系统设计----------------------------------------------8
4.1.1 芯片选择及其性能介绍--------------------------------------8
4.1.2 电路设计---------------------------------------------------11
4.2 电源设计---------------------------------------------------------12
4.2.1 芯片选择及其性能介绍--------------------------------------12
4.2.2 单片机及其外设工作电源-----------------------------------13
4.2.3 大功率三极管及其电流源负载电源--------------------------14
4.3 恒流源模块设计--------------------------------------------------15
4.3.1 芯片选择及其性能介绍--------------------------------------15
4.3.2 压控电流源电路设计----------------------------------------16
五 软件设计------------------------------------------------------------18
5.1 主程序流程图-----------------------------------------------------18
5.2 闭环比较子程序框图----------------------------------------------19

六 性能测试----------------------------------------------------------20
6.1测量仪器---------------------------------------------------------20
6.2功能测试---------------------------------------------------------20
6.3 校准-------------------------------------------------------------21
6.3 测量数据记录----------------------------------------------------21
6.4 结论-------------------------------------------------------------22
6.5 误差分析--------------------------------------------------------23
七 发挥与创新-------------------------------------------------------24
八 设计总结----------------------------------------------------------25
第三部分 谢辞---------------------------------------------------------26
第四部分 参考文献与附录-------------------------------------------27
一 参考文献-----------------------------------------------------------27
二 附录---------------------------------------------------------------28
2.1 任务书----------------------------------------------------------18
2.2 原理图
2.3 英文资料翻译
2.3.1 英文原文
2.3.2 英文翻译

摘 要
本系统以直流电流源为核心，AT89S52单片机为主控制器，利用单片机所具有的智能测控特点，设计制作了基于单片机的“数控直流电流源”。该电流源具有设定准确、输出电流稳定、可调范围全程线性等特点。本设计由两大模块组成：① 大功率压控电流源模块；② 单片机应用系统模块。前者是电流源的核心，起着恒流调节、抑制纹波电流的关键作用；后者则起着设定电流源输出、改善电流调节精度、消除小电流输出的非线性等作用。此外，本设计可实现电流0—2A且有±1mA步进，输出电流误差<1mA。这样构成稳定的压控电流源,实际测试结果表明，本系统能有效应用于需要高稳定度的小功率恒流源的领域。本电流源采用LCD中文显示界面，通过4x4键盘输入电流给定值，使用直观方便。
关键字：AT89S52单片机 压控电流源 单片机应用系统
Abstract
In this system the DC source is center and 89S52 version single chip microcomputer (SCM) is main controller, by making good use of the intelligent measure and control function of the Microprogrammed Control Unit(MCU), the numerical-controlled direct current source is designed and made. This direct current source not only can steadily output, but also can be accurately initialized, and adjusted linearly at a wide range. The design is composed of two basic modules: ①The high-power voltage-controlled current source module; ②The MCU application system module. The former one is the hard core of the current source, while keeping the output current steadily and restraining its ripple. The latter one controls the initialization of the output, improves the precision of the output signal and eliminates the nonlinear effect at the low output terminal made by small signals. In addition, the design realizes the measurement to make the gain variable. so that It can change and measure the current with a step of 1mA by the key of “+”and “-”, the output current error is less than 1mA . So a stable voltage-controlled constant current power is designed. The test results have showed that it can be applied in need areas of constant current source with high stability and low power. Besides, using LCD and Based on the given value of DC current from a 4X4 keyboard makes the direct current source more convenient to use.
Key words: 89S52 SCM、voltage-controlled current、MCU application system

直流数控恒流源的设计
——直流数控恒流源的电源与压控电流源设计部分
02电子⑤班 刘 磊
指导教师: 严 辉

一 引言
随着电子技术的发展、数字电路应用领域的扩展，现今社会，产品智能化、数字化已成为人们追求的一种趋势，设备的性能、价格、发展空间等备受人们的关注，尤其对电子设备的精密度和稳定度最为关注。性能好的电子设备，首先离不开稳定的电源，电源稳定度越高，设备和外围条件越优越，那么设备的寿命更长。基于此，人们对数控恒定电流器件的需求越来越迫切．当今社会，数控恒压技术已经很成熟，但是恒流方面特别是数控恒流的技术才刚刚起步且有待发展，高性能的数控恒流器件的开发和应用存在巨大的发展空间。本课题正是应社会发展的需求，开发研制一种基于单片机的高性能的直流数控恒流源。本直流数控恒流源系统输出电流稳定，输出电流可在0mA-2000mA范围内任意设定，不随负载和环境温度变化，并具有很高的精度，输出电流误差范围±1mA，因而可实际应用于需要高稳定度小功率直流恒流源的领域。
二 方案设计与论证
2.1 单片机应用系统设计方案
方案一：通过编码开关来控制存储器的地址；根据地址输出对应的数字量送数模（D/A）进行转换；再根据输出的电压量来控制电流的变化；同时；通过四个编码开关的BCD码送给4511及数码管显示。此方案的优点是电路简单，缺点是数据量大且存储器存储容量有限，在实验过程中发现编码开关不稳定，所以不宜采用。
方案二：采用AT89S52单片机作为整机的控制单元，通过改变D/A转换器的输入数字量来改变输出电压值，从而使输出功率管的基极电压发生变化，间接地改变输出电流的大小。为了能够使系统具备检测实际输出电流值的大小，可以将电流转换成电压，并经过A/D进行模数转换，间接用单片机实时对电压进行采样，然后进行数据处理及显示。此系统比较灵活，采用软件方法来解决数据的预置以及电流的步进控制，使系统硬件更简洁，各类功能易于实现，能很好地满足题目的要求,还可以进行系统的扩展和升级。本方案的基本原理如图2-1所示。

LCD
键盘
D/A
AT89S52
单 片 机
A/D
功 率 放 大
负反馈
控 制 电 路 电 源
负 载 电 源
负 载

图2-1 系统原理图

2.2电源模块设计方案

方案一：用开关稳压电源给整机供电，此方案能够完成本作品电流源的供电，但开关电源比较复杂，而且体积也比较大，制作不便，因而此方案难以实现。
方案二：采用直流稳压电源。
我们设计了两套直流稳压电源，一套为单片机及其外设提供工作电源，单片机控制系统以及外围芯片供电采用78系列三端稳压器件；另一套为大功率三极管及其电流源负载提供电源，两套电源分开，可以提高系统工作的稳定性。在对为电流源负载提供功率的电源进行设计时，考虑到系统对容量的要求以及对纹波电流的要求，我们选择了可调式三端稳压电源。其优点是：
可以进行预稳压，以提高输出电流对输入交流电源电压变化的稳定度；
为压控电流源电路提供具有稳压特性且很小纹波的高质量的工作电源，以有效降低输出电流纹波系数；
可以根据输出电压要求合理整定压控电流源电路的工作电压。

2.3 恒流源模块设计方案

我们采用电压控制的恒流源，模块可采用的方案有以下三种：

方案一：直接使用功率集成运放。特点：使用容易、性能稳定可靠。常用的功率集成运放一般能够输出±40V，10～15A的功率，性能指标也较高，完全能够满足本题要求。功率集成运放还可以双极性输出，但本题只需单极性输出，却需要为功率集成运放配置正负双电源。
方案二：利用三端可调直流稳压集成芯片，通过调整其输出电压来实现负载的恒流特性。特点：直接利用稳压片提供所需功率，只需要添加相应控制电路即可实现本题的大部分要求，但是，其电流调整率指标只能达到0.5%～0.15%，不满足题目要求，
方案三：采用“运放＋功率三极管”的结构构成恒流源。通过改变恒流源的外围电压，利用电压的大小来控制输出电流的大小。电压控制电路采用数控的方式，利用单片机送出数字量，经过D/A转换转变成模拟信号，再送到大功率三极管进行放大，将运放接成比较器方式，作为模拟闭环反馈使得大功率三极管的基极电压保持不变，继而使得输出电流不变。同时用单片机对系统输出电流进行实时监控，采用数字补偿逐次逼近的方式作为反馈调整环节，由程序控制调节功率管的输出。当改变负载大小时，基本上不影响电流的输出，采用这样一个闭路环节使得系统在设定值维持电流恒定。特点：性能满足本题要求，同时可以通过选用功率三极管的不同容量来满足不同的应用要求。
鉴于上述原因，我们选用方案三。

三 系统原理及理论分析
3.1单片机应用系统组成
单片机系统是整个数控系统的核心部分，它主要用于键盘按键管理、数据处理、实时采样分析系统参数及对各部分反馈环节进行整体调整。主要包括AT89S52单片机、12位模数转换芯片ADS7816、12位数模转换芯片MAX532、振荡电路、复位电路、I/O口电路、LCD液晶显示模块、键盘电路等。
3.2系统性能
本系统的性能指标主要由两大关系所决定，设定值与Ａ/Ｄ采样显示值（系统内部测量值）的关系。内部测量值与实际测量值的关系，而后者是所有仪表所存在的误差。
      在没有采用数字闭环之前，设定值与内部测量值的关系只能通过反复测量来得出它们的关系（要送多大的数才能使Ｄ/Ａ输出与设定电流值相对应的电压值），再通过单片机乘除法再实现这个关系，基本实现设定值与内部测量值相一致。但由于周围环境等因素的影响，使设定值与内部测量值的关系改变，使得设定值与内部测量值不一致，有时会相差上百毫安，只能重新测量设定值与Ａ/Ｄ采样显示值的关系改变Ｄ/Ａ入口数值的大小才能重新达到设定值与内部测量值相一致，也就是说还不稳定。
      在采用数字闭环后。通过比较设定值与Ａ/Ｄ采样显示值，得出它们的差值，再调整Ｄ/Ａ的入口数值，从而使Ａ/Ｄ采样显示值逐步逼近设定值最终达到一致。而我们无须关心Ｄ/Ａ入口数值的大小，从而省去了原程序中双字节乘除的部分，使程序简单而不受周围环境等因素的影响。
内部测量值与实际测量值的误差是由于取样电阻与负载电阻和晶体管的放大倍数受温度的影响和测量仪表的误差所造成的，为了减少这种误差，一定要选用温度系数低的电阻来作采样电阻，因此本系统选用锰铜电阻丝来做采样电阻。

3.3恒流原理
数模转换芯片MAX532为12位串行接口、电压输出型D/A转换器。MAX532为负压输出，因此后接反相放大电路。电压的输出级别可这样计算
               DX=
    式中：DX是控制级数
    电压Vo由运算放大器U11A的1脚输出，根据D/A转换关系可知，存在如下通式：
            （1）

    式中： Vo——输出电压(V)； ——参考电压(V)； 
电流放大电路存在如下关系：
                        （2）  
                                       （3）
    式中：  Ib——基极电流（mA）； Ui——输入电压（V）； IL——负载电流（mA）。
    由式（1）、（2）可得到：
                   （4）
     由于电路中的放大系数值远大于1，而与保持恒定，所以可推出负载电流与输入电压存在如下关系：
                                   （5）
     由式(5) 、（1）可得到:
                                （6）
       其中，k为比例系数。
      式（6）可知，负载电流不随外部负载的变化而改变。当保持不变时(即D/A的输入数字量保持不变)，输出电流维持不变，能够达到恒流的目的。为了实现数控的目的，可以通过微处理器控制D/A的模拟量输出，从而间接改变电流源的输出电流。从理论上来说，通过控制D/A的输出等级，可以达到1mA的输出精度。但是本系统恒流源要求输出电流范围是20mA~2000mA，而当器件处于2000mA的工作电流时，属于工作在大电流状态，晶体管长时间工作在这种状态，集电结发热严重，导致晶体管值下降，从而导致电流不能维持恒定。为了克服大电流工作时电流的波动，在输出部分增加了一个反馈环节来控制电流稳定，减小电流的波动，此反馈回路采用数字形式反馈，通过微处理器的实时采样分析后，根据实际输出对电流源进行实时调节。经测试表明，采用常用的大功率电阻作为采样电阻R0，输出电流波动比较大，而选用康锰铜电阻丝制作采样电阻，电流稳定性得到了改善。电路反馈原理如图3-1所示。

                                                图3-1  电流输出反馈电路原理

四 硬件设计

4.1 单片机应用系统设计

4.1.1芯片选择及其性能介绍
对单片机的要求：只要能够方便地扩展显示器、键盘、A/D转换器、D/A转换器等外设即可，其他并无特殊要求。AT89S52是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。故本设计选择AT89S52单片机。
AT89S52具有如下特点：40个引脚，8k Bytes Flash片内程序存储器，256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。
图4-1
 此外，AT89S52设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置省电模式。空闲模式下，CPU暂停工作，而RAM定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。

主要功能特性：

  · 兼容MCS-51指令系统
· 8k可反复擦写(>1000次）ISP Flash ROM
  · 32个双向I/O口
· 4.5-5.5V工作电压
  · 3个16位可编程定时/计数器
· 时钟频率0-33MHz
  · 全双工UART串行中断口线
· 256x8bit内部RAM
  · 2个外部中断源
· 低功耗空闲和省电模式
  · 中断唤醒省电模式
· 3级加密位
  · 看门狗（WDT）电路
· 软件设置空闲和省电功能
  · 灵活的ISP字节和分页编程
· 双数据寄存器指针

根据题目要求，所设计的直流电流源应具有数控功能，按发挥部分的指标要求，应满足输出最大2000mA，步进1mA的要求。根据指标要求，D/A的位数至少为11位，因此我们选择12位的D/A转换器。MAX532是MAXIM公司生产的12位双通道、三线串行输入、电压输出的D/A转换器。它不需要任何外围器件就可达到最佳的性能指标。故我们选用MAX532 D/A转换器。
MAX532的特性如下：
两个带输出运放的12位D/A转换器
快速，6MHz的3线接口
与SPI,QSPI以及Microwire总线兼容
输出在±12V范围
±10mA输出电流
2.5us转换时间，±1/2LSB
温度特性好
很小的积分非线性：±1/2LSB 图4-2

低温飘：2ppm/℃
工作电压从±12V到±15V
上电复位
有16脚DIP封装和宽SOP封装

根据题目要求，系统应能测量显示实际输出电流的范围及精度指标是：范围20～2000mA，精度0.1％＋1mA。因此可知，A/D的精度至少要在12位以上。ADS7816是12位、200kHz采样频率模数转换器。 具有低功率操作自动掉电的特性、同步串行接口。据此考虑采用ADS7816 A/D转换器
ADS7816 A/D转换器特性:
具有200KHz的采样速率
微功耗：200KHz时为1.9mW，12.5KHz时仅为150uW 图4-3
掉电方式功耗最多为3uA
有8引脚的迷你型DIP封装，SOIC,AND MSOP等封装
多样的输入方式
SPI串口
模拟输入阻抗 >100MΩ, 最大无损坏输入电压 < +15V / -15V

芯片引脚描述：

管脚
管脚名
描述
1
Vref
参考电压输入
2
+IN
模拟正输入
3
-IN
模拟负输入，常接地
4
GND
地电平
5
CS/SHDN
低电平时为片选，高电平时进入掉电模式
6
Dout
12位数据串行输出，
7
DCLOCK
数据同步串行时钟，并决定了转换数率
8
+Vcc
电源输入

4.1.2 电路设计
单片机应用电路是整个数控的执行部分，主要有12位模数转换芯片ADS7816和12位数模转换芯片Max532等元件。他们分别起着电流实时测试并反馈测试结果和电流输出的数字控制等功能。各单元电路如下：

D/A转换（MAX532）
a)IO口资源分配
DIN接P11；
SCLK接P12；
CS接P10。
b)硬件电路设计
如图4-4所示，在正电源VDD和负电源VSS上加上了两个滤波电容，一个10μF的电解电容和一个0.1μF的电容，目的是稳压。可以是电源纹波小，使芯片工作时性能好，输出的波形更加稳定。为之后稳定电流的输出奠定了良好的基础。

图4-4 MAX532的引脚连接图

A/D转换（ADS7816）
a)IO口资源分配
DCLOCK接P13；
DOUT接P14；
CS接P15。
b)硬件电路设计
如图4-5所示，在正电源VDD上同样也加上了个1u的滤波电容，目的同样是稳压。芯片的电源供电越稳定，纹波越小，其性能越好，采样值越稳定。
图4-5 ADS7816的引脚连接图

4.2 电源设计

4.2.1芯片选择及其性能介绍

单片机及其外设工作电源选用7800系列(输出正电压)和7900系列（输出负电压）三端固定输出稳压器。大功率三极管及其电流源负载电源选用三端输出可调稳压器LM317做成可调稳压电路
LM317为三端输出可调稳压器，稳压精度高，输出纹波小。其输出电压为1.2～37V连续可调。其外形与引脚配置如图4-6所示：
这种集成稳压器有三个输出端，即电压输入端（IN PUT）VI、电压输出端（OUT PUT）VO和调节端ADJ，它没有公共端，接地端往往接电阻再到地。
图4-6
主要性能参数：

符号
参数
结果
单位
Vi-o
输入输出电压差
40
V
Vref
参考电压
1.25
V
Io(max)
输出电流
2.2
A
Top
操作温度
0～125
℃
Tstg
存储器温度
-60～150
℃

7805、7812、7912为三端固定输出稳压器。它是一种串联调整式集成稳压器，全部电路集成在一块芯片上，内部电路由恒流源、基准电压源、取样电阻、比较放大、调整管、保护电路、温度补偿电路组成。整个集成稳压电路只有输入（VI）、输出（VO）和公共端（COM）三个引出端，使用非常方便。其中78××为正电压输出79××为负电压输出。
三端固定输出稳压器，因内部有过热、过流保护电路，因此它的性能优良、可靠性高。有因这种稳压器具有体积小、使用方便、价格低廉等优点，所以得到广泛应用。

4.2.2 单片机及其外设工作电源

该电源按常规设计，输出电压等级有+5V，±12V，其中+5 V给单片机及外设供电；±12V为MAX532、LM324供电。稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路组成。电路原理图如图4-7、图4-8所示。

图4-7 +5V电源

图4-8 ±12V电源
a)整流和滤波电路：+5V电源采用半波整流，±12V电源采用全波整流，整流的作用是将交流电压变换成脉动电压。滤波电路由电容组成，其作用是将脉动电压中的大部分纹波加以滤除，以得到较平滑的直流电压。
b)稳压电路：由于得到的输出电压受负载、输入电压和温度的影响不稳定，采用稳压电路得到稳定的电压。
4.2.3大功率三极管及其电流源负载电源
输出电压1.2～37V可调，稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路、保护电路和稳压电路组成。其电路原理图如图4-9所示。
图4-9 1.25～21V可调电源
a)电源变压器：我们设计负载端输入电压Uomax为18V，因此经过整流的脉动电压V2为21V（一般高3V左右，太小影响稳压，太大稳压器功耗大，易受热损坏），考虑电网电压10﹪波动，最终取V2=24V。则变压器输出电压V1≈V2／1.4=17V，受变压器规格限制，实际应选V1=18V。
由于课题要求改变负载电阻，输出电压在10V以内变化，最大输出电流为2A，采样电阻R=2.5。因此要求变压器最大输出功率Pomax=(10+5)×2+2×2×2.5W=40W。5V是考虑电流源输出10V电压，输出2A电流时，为三级管留出的ce极间电压。为可靠起见，留有足够的功率裕量，选变压器输出功率为50W。
b)整流和滤波电路: 采用全波整流。由于要求输出的电流最大值为2000mA,而且主要电流从它通过，所以要用大电容，本设计采用4700uF 50V电解电容和0.33u的瓷片电容并联构成滤波电路。以减小纹波电压，稳定输出电压，增强带负载能力。
c) 保护电路：当稳压器输出端使用大电容，且输出电压大于6V时如图4-9那样在输入、输出端跨接D4、D5两个保护二极管，以防输入端短路时，输出电容通过稳压器放电使稳压器损坏。D4、D5选用小功率二极管5408。
d)稳压电路输出电压为：
VO = VREF (1 + R2/R1) + IADJ R2
输出调节电路中固定电阻Ｒ1取150W，此时

电位器R2选取10k精密线绕电位器，因整流桥输出为26V直流电，故
Uomax能满足18V需求，经测量，最大可达到21V。

4.3 恒流源模块设计

4.3.1芯片选择及其性能介绍
LM324是四运放集成电路，它采用14脚双列直插塑料封装，外形如图4-10所示。它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运放相互独立。在压控电流源模块中用到两个运算放大器，我们选用LM324，既节省了板子空间，剩余的两个运算放大器又为以后的功能扩展留有余地。
图4-10

a) b)
图 4-11
LM324每一组运算放大器可用图a所示的符号来表示，它有5个引出脚，其中“+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“Vo”为输出端。两个信号输入端中，Vi-（-）为反相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相反；Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。LM324的引脚排列见图b。
由于LM324四运放电路具有电源电压范围宽，静态功耗小，可单电源使用，价格低廉等优点，因此被广泛应用在各种电路中。

2N3055是硅NPN型晶体管TO-3金属封装。它用于开关电路的功率放大，输出功率大、线性度好等特点。主要性能参数如下：

图 4-11
性能指标
最大反向电压Vbeo
电流Icm
功率Pcm
放大系数
特征频率
管子类型
封装
100V
15A
115W
200
800MHZ
NPN
TO-3
表 一

最大标称值
符 号
参 数
结 果
单 位
VCBO
集电极—基极电压(IE = 0)
100
V
VCER
集电极—发射极电压(RBE = 100W)
70
V
VCEO
集电极—发射极电压(IB = 0)
60
V
VEBO
集电极—基极电压(IC = 0)
7
V
IC
集电极电流
15
A
IB
基级电流
7
A
Ptot
耗散总数Tc £ 25 oC
115
W
Tstg
存储器温度
-60to200
oC
Tj
最大控制温度
200
Oc
表 二

电气特性（Tcase = 25 oC）
符 号
参 数
测 试 调 节
min
max
单位
ICEV
集电极截止电流(VBE = -1.5V)
VCE = 100 V \ VCE = 100 V Tj = 125 oC

1\5
mA
ICEO
集电极截止电流(IB = 0)
VCE = 30 V

0.7
mA
IEBO
发射极截止电流(IC = 0)
VEB = 7 V

5
mA
VCEO(sus)
集电极—发射极反向击穿电压 
IC = 200 mA
700

V
VCER(sus)
集电极—发射极反向击穿电压 
IC = 200 mA RBE = 100 W
70

V
VCE(sat)
集电极—发射极反向击穿电压 
IC = 4 A IB = 400 mA \ IC = 10 A IB = 3.3 A

1\3
V
VBE*
基极—发射极电压 
IC = 4 A VCE = 4 A

1.5
V
hFE*
直流电流增益
IC = 4 A VCE = 4 A \ IC = 10 A VCE = 4 A
20\5
70

fT
特征频率
IC = 1 A VCE = 4 A
2.5

MHz
Is/b*
集电极击穿电流
VCE = 40 V
2.87

A
表 三

4.3.2 压控电流源电路设计
电压控制的电流源电路如图4-12 所示。压控电流源模块主要由反向放大单元、给定与比较放大单元、滤波电路、功率放大单元和电流反馈单元组成。

图4-12 电压控制的电流源

a)反相放大单元：由U11A（LM324）及其外围电阻器件组成，MAX532为负压输出，因此后接反相放大电路。放大器电压放大倍数Av仅由外接电阻Ri、Rf决定：Av=-Rf/Ri。负号表示输出信号与输入信号相位相反。按图中所给数值，Av=-1，此反相放大电路实际上起反向跟随作用。一般情况下先取Ri与信号源内阻相等，此电路输入电阻为R17=10K。然后根据要求的放大倍数在选定Rf。
b)给定与比较放大单元：由U11B（LM324）及其外围电阻器件组成，起着计算给定电流与实际输出电流偏差并进行放大的作用。当反馈电阻趋于无穷大时(即开环状态),理论上认为运放的开环放大倍数也为无穷大(实际上是很大,LM324运放开环