【经验】基于运放与MOS搭建的恒流源分析电路带载问题

时间： 2022-11-27 来源：世强

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激光器、LED等光学设备或测温电路中都需要用恒流源来提供一个稳定的电流使得负载正常工作，某客户的激光器项目中需要用到1ma的直流，鉴于目前国内此类产品比较少，给客户推荐方案运放+MOS的方式搭建了一个恒流源，原理图可参考以下电路：

在此电路中，运放的选型可选择通用的LM358系列产品，MOS建议选型VDS电压大于电源电压的产品，这样在负载内阻很小的情况下不至于将MOS击穿。

同相端的两个电阻作用是用来分压稳压，其中R5可更换为精度更高的基准源如431系列产品，根据虚短反相端测试的电压与同相端相同，等于分压电阻的分压，V+=V-=R5/（R1+R5）VDD，此时设备可恒流输出Io=V-/R3，可通过调节R3来调节输出电流的大小。

在改变负载RL的大小时，我们可以看到仿真电路图中通过负载的电流以及负载两端电压的变化。其中我们可以看到，当负载电阻持续上升，出现RL：R3≥R1：R5时，输出电流开始被拉低，这是因为此时MOS已被完全打开处于饱和状态，VDS接近于0V，大部分的分压都在负载两端上，而电源电压不变的情况下，持续增加负载电阻的阻值，电流只会持续降低。

我们可以通过以下方法来改变这种情况：

增加总电源电压，同相端的分压保持不变，这样负载的动态范围能变得更大。

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