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(yīng)用開源套件，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)大家做個人人能掌控的電流源。本文主要就是設(shè)計到模擬部分的內(nèi)容，而基本不涉及單片機，希望朋友能夠從中學(xué)到點知識。上次講到《電流源設(shè)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(xué)習(xí)。

　　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(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)會選得余量很大。事實上，就價格、性能和此電流源可能產(chǎn)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(wěn)恒應(yīng)用，此電流源架構(gòu)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(fā)過程中對補償花費的時間也基本相當(dāng)，只是經(jīng)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(nèi)的振蕩對于負(fù)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(tǒng)的處理頻段內(nèi)（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(yīng)該體會很深。曾經(jīng)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(yīng)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(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(diào)試過程的再現(xiàn)，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(jié)構(gòu)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(yīng)該用不到。

　　晶體管級別的分析放下很久了，很多參數(shù)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(fā)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(tǒng)計不下20個，我的產(chǎn)品你見過的大板上也有十幾個，在學(xué)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(jīng)過pL后斜率為-20dB/DEC（-6dB/倍頻程），經(jīng)過po后斜率為-40dB/DEC（-12dB/倍頻程）經(jīng)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(yīng)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(zhuǎn)，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(tǒng)振蕩。符合穩(wěn)定性判據(jù)。

　　經(jīng)過這么長時間的煎熬，終于見到完整的電路。

　　圖中增加了運放雙電源退耦電容，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0.03元，合計0.09元

　　10uF/25V電容 2只 單價0.05元，合計0.10元

　　100uF/25V電容 1只 單價0.20元，合計0.20元

　　1N4007二極管 1只 單價0.07元，合計0.07元

　　合計：0.46元

　　合計成本： 15.04元

　　電流源的電源

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　　這個勿需多言。但考慮中國電網(wǎng)質(zhì)量，請盡量選擇正規(guī)廠家的E型變壓器?；谕瑯拥脑?，建議使用電源濾波器。

　　保險和開關(guān)按需使用。

　　真的完成了么？

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　　還差得遠，這只是一個原理圖。

　　在原理圖中，至少有幾個經(jīng)驗 值得記住，對于我來說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)計中，原理圖階段要注意頻率補償?shù)谋匾浴?/p>

　　任何放大器都需要補償，由于不會總有合適的Aopen，因此總會有修修改改。

　　基本運放電路里似乎從不考慮這個問題，但這只是最近20年的事，20年前即使基本運放電路也要補償。

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

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

　　這是幾千塊錢帶來的經(jīng)驗，說教訓(xùn)也行。

　　3. 所有的元件及其取值都必須有根據(jù)，即都是算出來的。

　　這一點在之前17節(jié)中反復(fù)強調(diào)。圖中所有元件都是按要求選擇或計算得到。

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

　　國內(nèi)的模擬電路設(shè)計出來，很多元件的取值都是經(jīng)驗，缺乏根據(jù)。一旦電路并不如設(shè)計者所愿工作時，便無從下手。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），千萬不要忽略，盡量把它算出來，會有巨大成長。必須記住，僅能分析直流是否負(fù)反饋對于模擬電路是遠遠不夠的。

　　這些的確很難馬上做到，良心話，幾千塊錢和幾年時間是必須的。但如果之前就有這根弦，會少走點彎路。

　　淺以為，就這三點，應(yīng)可達到這次特殊開源的目的。

　　原理圖下面似乎就是PCB了？

　　不，還早。

　　PCB只是一個結(jié)果，電磁/熱耦合管理的結(jié)論。