對(duì)于工程師來(lái)說(shuō)，電流源是個(gè)不可或缺的儀器，也有很多人想做一個(gè)合用的電流源，而應(yīng)用開(kāi)源套件，就只是用一整套的PCB，元件，程序等成套產(chǎn)品，參與者只需要將套件的東西焊接好，調(diào)試一下就可以了，這里面的技術(shù)含量能有多高，而我們能從中學(xué)到的技術(shù)又能有多少呢？本文只是從講述原理出發(fā)，指導(dǎo)大家做個(gè)人人能掌控的電流源。本文主要就是設(shè)計(jì)到模擬部分的內(nèi)容，而基本不涉及單片機(jī)，希望朋友能夠從中學(xué)到點(diǎn)知識(shí)。上次講到《電流源設(shè)計(jì)小Tips（二）：如何解決運(yùn)放振蕩問(wèn)題》，今天接下來(lái)看其它部分的學(xué)習(xí)。

　　思路大致如此：

　　1. 選用功率MOSFET的原因基于兩點(diǎn)考慮。

　　首先功率MOSFET并非很慢，而穩(wěn)恒源不要求很快。

　　其次是成本和功率容量，使用功率MOSFET首要的是安全工作區(qū)，電源使用中要應(yīng)對(duì)用戶各種各樣的操作，很多是違反規(guī)程的，但用戶只能教育不能要求，因此安全工作區(qū)會(huì)選得余量很大。事實(shí)上，就價(jià)格、性能和此電流源可能產(chǎn)生的最大功率而言，幾乎沒(méi)有比520/530更合適的MOSFET可選。

　　對(duì)于穩(wěn)恒應(yīng)用，此電流源架構(gòu)并無(wú)致命問(wèn)題，是個(gè)典型的方法。

　　頻率補(bǔ)償在所有線性電源里都在所難免，研發(fā)過(guò)程中對(duì)補(bǔ)償花費(fèi)的時(shí)間也基本相當(dāng)，只是經(jīng)驗(yàn)上有所差別。

　　補(bǔ)償很簡(jiǎn)單，理論一講起來(lái)就長(zhǎng)篇累櫝。之所以花了大功夫，就是要大家了解振蕩是可分析和可控的，遇到振蕩不必手足無(wú)措。

　　2. 1M帶寬內(nèi)的振蕩對(duì)于負(fù)載有時(shí)比高頻振蕩更可怕，對(duì)于線性電源而言，1M正好處于系統(tǒng)的處理頻段內(nèi)（再高也振不動(dòng)），因此振蕩幅度可能極為可觀，這一點(diǎn)【47樓】 yan_jian應(yīng)該體會(huì)很深。曾經(jīng)被10k的振蕩電過(guò)，36Vpp而已，和220V的感覺(jué)差不多。

　　至于疊加處理，只要不是直流，拉普拉斯變換應(yīng)該問(wèn)題不大。

　　pH確實(shí)是在任何情況下都有潛在振蕩的危險(xiǎn)，但為區(qū)分po和pH的區(qū)別，講述順序上po由于很容易發(fā)現(xiàn)而在前，此時(shí)pH是次要矛盾，為突出重點(diǎn)可先不考慮。實(shí)際的電路中，Cgs可能達(dá)到10000pF（30N50），po就不是800k了，很可能在gm很小的時(shí)候就有作用。

　　況且po和pH的處理上差別很大，一種補(bǔ)償很難同時(shí)處理好，要用到不同的補(bǔ)償方法，一起考慮會(huì)比較亂。

　　畢竟不是理論課，基本上是個(gè)調(diào)試過(guò)程的再現(xiàn)，分析過(guò)程更針對(duì)動(dòng)手。

　　超beta管在10幾年前的雙極運(yùn)放中很常見(jiàn)，通常beta》3000。如果beta=1200，普通的達(dá)林頓結(jié)構(gòu)就可達(dá)到。自然這是純雙極平面工藝的處理方法，因此CMOS里肯定沒(méi)有，BiCMOS里由于MOS的特性應(yīng)該用不到。

　　晶體管級(jí)別的分析放下很久了，很多參數(shù)都記不住了，再拿起來(lái)真的很頭疼，如有錯(cuò)誤，請(qǐng)大家指正。

　　呵呵，看到大補(bǔ)就想起發(fā)燒，手上還有一大盒用不出去的補(bǔ)品。

　　只用了2毛錢(qián)，7個(gè)普通元件。

　　商用線性電源里用得更多，Agilent 364x里的補(bǔ)償元件一眼看去不完全統(tǒng)計(jì)不下20個(gè)，我的產(chǎn)品你見(jiàn)過(guò)的大板上也有十幾個(gè)，在學(xué)校的時(shí)候扒過(guò)固緯的電源，僅運(yùn)放輸出端與MOSFET柵極之間就有十幾個(gè)。pL之前的斜率為0，經(jīng)過(guò)pL后斜率為-20dB/DEC（-6dB/倍頻程），經(jīng)過(guò)po后斜率為-40dB/DEC（-12dB/倍頻程）經(jīng)過(guò)pH后斜率為-60dB/DEC（-18dB/倍頻程）。

　　極點(diǎn)使之后的幅度頻響曲線斜率降低20dB/DEC。

　　零點(diǎn)使之后的幅度頻響曲線斜率增高20dB/DEC。

　　暈，趕緊又查了遍書(shū)，應(yīng)該不會(huì)錯(cuò)吧，呵呵。

　　PS：pL/pH相差6個(gè)DEC，極點(diǎn)前2個(gè)DEC相位開(kāi)始偏轉(zhuǎn)，到達(dá)極點(diǎn)時(shí)為-45，再過(guò)2個(gè)DEC就到-90了。補(bǔ)償之前，po處的相位正好是-135，之后超過(guò)-135，使相位裕量小于45，系統(tǒng)振蕩。符合穩(wěn)定性判據(jù)。

　　經(jīng)過(guò)這么長(zhǎng)時(shí)間的煎熬，終于見(jiàn)到完整的電路。

　　圖中增加了運(yùn)放雙電源退耦電容，主電源退耦電容和輸出續(xù)流二極管。

　　本次增加成本：

　　0.1uF/50V電容 3只 單價(jià)0.03元，合計(jì)0.09元

　　10uF/25V電容 2只 單價(jià)0.05元，合計(jì)0.10元

　　100uF/25V電容 1只 單價(jià)0.20元，合計(jì)0.20元

　　1N4007二極管 1只 單價(jià)0.07元，合計(jì)0.07元

　　合計(jì)：0.46元

　　合計(jì)成本： 15.04元

　　電流源的電源

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　　這個(gè)勿需多言。但考慮中國(guó)電網(wǎng)質(zhì)量，請(qǐng)盡量選擇正規(guī)廠家的E型變壓器。基于同樣的原因，建議使用電源濾波器。

　　保險(xiǎn)和開(kāi)關(guān)按需使用。

　　真的完成了么？

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　　還差得遠(yuǎn)，這只是一個(gè)原理圖。

　　在原理圖中，至少有幾個(gè)經(jīng)驗(yàn) 值得記住，對(duì)于我來(lái)說(shuō)是很多年的摸索和很多銀子的教訓(xùn)。

　　1. 模擬放大器的設(shè)計(jì)中，原理圖階段要注意頻率補(bǔ)償?shù)谋匾浴?/p>

　　任何放大器都需要補(bǔ)償，由于不會(huì)總有合適的Aopen，因此總會(huì)有修修改改。

　　基本運(yùn)放電路里似乎從不考慮這個(gè)問(wèn)題，但這只是最近20年的事，20年前即使基本運(yùn)放電路也要補(bǔ)償。

　　知識(shí)封裝得越嚴(yán)重，越應(yīng)了解原理。中國(guó)缺乏電子科技文化，都被封裝的知識(shí)替代了。

　　2. 既然如此，原理圖階段就應(yīng)預(yù)測(cè)所有可能的補(bǔ)償方法及其位置，并保留補(bǔ)償元件位置。

　　這是幾千塊錢(qián)帶來(lái)的經(jīng)驗(yàn)，說(shuō)教訓(xùn)也行。

　　3. 所有的元件及其取值都必須有根據(jù)，即都是算出來(lái)的。

　　這一點(diǎn)在之前17節(jié)中反復(fù)強(qiáng)調(diào)。圖中所有元件都是按要求選擇或計(jì)算得到。

　　下一次再對(duì)人家說(shuō)，我用的OP07，我用的LT1028，一定要記得說(shuō)出選擇的依據(jù)。

　　國(guó)內(nèi)的模擬電路設(shè)計(jì)出來(lái)，很多元件的取值都是經(jīng)驗(yàn)，缺乏根據(jù)。一旦電路并不如設(shè)計(jì)者所愿工作時(shí)，便無(wú)從下手。因此再看到Agilent電路里那些奇怪的電阻電容（直流分析里似乎多余），千萬(wàn)不要忽略，盡量把它算出來(lái)，會(huì)有巨大成長(zhǎng)。必須記住，僅能分析直流是否負(fù)反饋對(duì)于模擬電路是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。

　　這些的確很難馬上做到，良心話，幾千塊錢(qián)和幾年時(shí)間是必須的。但如果之前就有這根弦，會(huì)少走點(diǎn)彎路。

　　淺以為，就這三點(diǎn)，應(yīng)可達(dá)到這次特殊開(kāi)源的目的。

　　原理圖下面似乎就是PCB了？

　　不，還早。

　　PCB只是一個(gè)結(jié)果，電磁/熱耦合管理的結(jié)論。