電流源設計小Tips（三）：確認電流源電路圖

對于工程師來說，電流源是個不可或缺的儀器，也有很多人想做一個合用的電流源，而應用開源套件，就只是用一整套的PCB，元件，程序等成套產品，參與者只需要將套件的東西焊接好，調試一下就可以了，這里面的技術含量能有多高，而我們能從中學到的技術又能有多少呢？本文只是從講述原理出發，指導大家做個人人能掌控的電流源。本文主要就是設計到模擬部分的內容，而基本不涉及單片機，希望朋友能夠從中學到點知識。上次講到《電流源設計小Tips（二）：如何解決運放振蕩問題》，今天接下來看其它部分的學習。

　　思路大致如此：

　　1. 選用功率MOSFET的原因基于兩點考慮。

　　首先功率MOSFET并非很慢，而穩恒源不要求很快。

　　其次是成本和功率容量，使用功率MOSFET首要的是安全工作區，電源使用中要應對用戶各種各樣的操作，很多是違反規程的，但用戶只能教育不能要求，因此安全工作區會選得余量很大。事實上，就價格、性能和此電流源可能產生的最大功率而言，幾乎沒有比520/530更合適的MOSFET可選。

　　對于穩恒應用，此電流源架構并無致命問題，是個典型的方法。

　　頻率補償在所有線性電源里都在所難免，研發過程中對補償花費的時間也基本相當，只是經驗上有所差別。

　　補償很簡單，理論一講起來就長篇累櫝。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措。

　　2. 1M帶寬內的振蕩對于負載有時比高頻振蕩更可怕，對于線性電源而言，1M正好處于系統的處理頻段內（再高也振不動），因此振蕩幅度可能極為可觀，這一點【47樓】 yan_jian應該體會很深。曾經被10k的振蕩電過，36Vpp而已，和220V的感覺差不多。

　　至于疊加處理，只要不是直流，拉普拉斯變換應該問題不大。

　　pH確實是在任何情況下都有潛在振蕩的危險，但為區分po和pH的區別，講述順序上po由于很容易發現而在前，此時pH是次要矛盾，為突出重點可先不考慮。實際的電路中，Cgs可能達到10000pF（30N50），po就不是800k了，很可能在gm很小的時候就有作用。

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

　　畢竟不是理論課，基本上是個調試過程的再現，分析過程更針對動手。

　　超beta管在10幾年前的雙極運放中很常見，通常beta》3000。如果beta=1200，普通的達林頓結構就可達到。自然這是純雙極平面工藝的處理方法，因此CMOS里肯定沒有，BiCMOS里由于MOS的特性應該用不到。

　　晶體管級別的分析放下很久了，很多參數都記不住了，再拿起來真的很頭疼，如有錯誤，請大家指正。

　　呵呵，看到大補就想起發燒，手上還有一大盒用不出去的補品。

　　只用了2毛錢，7個普通元件。

　　商用線性電源里用得更多，Agilent 364x里的補償元件一眼看去不完全統計不下20個，我的產品你見過的大板上也有十幾個，在學校的時候扒過固緯的電源，僅運放輸出端與MOSFET柵極之間就有十幾個。pL之前的斜率為0，經過pL后斜率為-20dB/DEC（-6dB/倍頻程），經過po后斜率為-40dB/DEC（-12dB/倍頻程）經過pH后斜率為-60dB/DEC（-18dB/倍頻程）。

　　極點使之后的幅度頻響曲線斜率降低20dB/DEC。

　　零點使之后的幅度頻響曲線斜率增高20dB/DEC。

　　暈，趕緊又查了遍書，應該不會錯吧，呵呵。

　　PS：pL/pH相差6個DEC，極點前2個DEC相位開始偏轉，到達極點時為-45，再過2個DEC就到-90了。補償之前，po處的相位正好是-135，之后超過-135，使相位裕量小于45，系統振蕩。符合穩定性判據。