高精度恒流电源的设计(附件)【字数：7989】
摘 要本课题设计了一个高精度恒流电源装置。该装置提供0～20mA的恒定直流电流,需要精确度达到0.5%以内，负载电阻RL范围0～200Ω。主要电路分为四部分:输入电路、差分电路、反馈放大电路、电源供电电路。为了保证电源受温度等外界因素影响较小，我们的主要元件采用绝缘栅极场效应管。我们还利用到了电流串联负反馈放大电路可以维持输出电流基本保持不变的特点来设计基本电路。这次设计的恒流电源主要用于计量和检定仪器。这次课题主要解决的问题就是恒流的问题和高精度的问题。我们需要多次进行数据的测试得到准确的数据才能判断出设计是否合理。
目 录
第一章 绪论 1
1.1恒流源的介绍 1
1.2研究的目的 1
1.3研究的意义 2
1.4内容的安排 2
第二章 理论依据 3
2.1恒流源的分类 3
2.2元器件的选择 4
第三章 电路的设计 9
3.1电路的基本组成 9
3.2供电电路 9
3.3输入电路 10
3.4差分电路 11
3.5反馈放大电路 11
第四章 仿真与分析 13
4.1仿真内容 13
4.2仿真方法 13
结束语 15
致 谢 16
参考文献 17
第一章 绪论
1.1恒流源的介绍
电源是电子设备必不可少的组成部分,能直接影响到电子设备的技术性能指标和工作的安全可靠性。目前，我们生活当中的电源大多数都是交流电源，因此，我们可能会常常遇上因为电压不够稳定或是其他因素而导致了电源出现故障的问题，严重的甚至可能给电子产品造成一定程度的破坏。所以在这样的情况下，恒流电源的诞生，可以说是为了迎合市场和大众的需求，因为该类电源在运行传输过程当中能够保持更加稳定安全的工作状态。所谓恒流源,即对应于一定的电压变化所产生的电流变化趋于零,电流是一个恒定值,有很高的动态输出电阻,具有这种特性的器件称之为恒流源。恒流源是能够向负载提供恒定电流的电源。所谓“恒流”并不是电流值绝对不变。只是这种变化非常小，在工作范围内可视为基本稳定。现代电子 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
技术的广泛应用，促进了对恒流源的需求。例如，大电流高精度恒流源在白光灯照明、蓄电池的快速充电器、电气触点微电阻测量、实验室等领域有着多方面的应用[1]。
伴随着这几年使用恒流电源的商家越来越多，从而使得恒流电源的信息也获得了高度的关注。要知道，现在我们的生活和工作，都离不开电子产品以及相关的电力系统。而恒流电源的出现，不仅让不同类型的电子产品有了更好的保障，也让我们在使用过程当中，获得了更加稳定、更加可靠的保障。尤其是经过这几年的不断更新和完善之后，恒流电源的优势得到了进一步的体现，性能更是得到了进一步的提高。现在的恒流电源有了更加独特的设计，从而使得其既可以保证相关稳定性能，同时也能够保证产品在长时间使用的情况下依然不会发热发烫。这样一来，也就让产品的故障率降低，让顾客不用频繁的去更换或者维修产品了。并且该产品的后期检修以及保养非常方便快捷，根本不会花费使用者太多的心思以及费用。现在我们国家的电子技术，可以说是有着非常快速的发展。为此，电源技术也有了突飞猛进的提升。随着我们现在科技的不断进步，生活水平的不断提高。人们追求微型化电子产品的同时，恒流电源帮助我们保护了电路，爱护了相关的电子产品，可以说是发挥了不小的作用。恒流电源随着越来越多的商户使用，在不同的领域和行业里都做出了自己的贡献。如今，该产品已经成为了21世纪当中最热门的电源产品之一。
1.2研究的目的
理想的恒流电源是不存在的，设计者们只能尽量把恒流电源的等效内阻做到无穷大。现在恒流电路在很多场合已经有了广泛的应用，而在不同的场合对恒流电源的精度、稳定度等等的要求也是不一样的，所以我们要针对不同的情况选用不同的元器件来设计不同的电路。恒流电源输出电流的变化主要是由于负载、温度、供电电压的变化所造成的，我们这次研究的目的也并不是来解决环境因素对于恒流电源的影响的问题的。虽然未来的恒流电源肯定会被设计的更完美，受环境等等因素的影响肯定也会被降低到最小，不过我们这次研究的目的还是只是简单的设计出一个高精度的恒流电源来应用于某种场合。
1.3研究的意义
生活中我们大多数人都是接触是恒压电源，而且之前恒流电源其实也并不常见，所以我们对于恒流电源的认知估计也不是太深刻!不过虽然恒流电源不是很常见，但是不代表其相对于其他电源不好，相反，它也有以下几个优点：
第一:稳定性能好。大多数的普通电源我们大部分都是知道的，那就是电压的负载是会变化的，它会随着你输出的大小的改变而改变，这样稳定性能就不好。但是恒流电源在这方面的优点就体现出来了，它是无论你输出的大小如何，它一直都不会变化，数值还是根据最初始的数据来的，可以说是你变我不变，你不变我更不变，这样就有了相当强的负载能力，还相当的稳定；
第二：不受环境的影响。很多人了解到部分电源负载会受环境影响。就比如说有的电源会受到温度变化的影响，这样就会导致了很多不确定的因素出现，电源也会变得不稳定起来。不过恒流电源就不是这样，它受到外界的影响较小。不管温度的高低还是环境的好与坏，恒流电源都会始终那样；
第三:内阻很大。任何的电源好与坏与内阻都是有关系的，内阻越大，电流才会越稳定。而恒流电源能一直稳定的保持着电流的大小，和内阻接近无限大也是很有关系的。因为只有内阻无限大才能够存储一直变化不定的电流，然后通过内部才能更好的让电流稳定。
1.4内容的安排
这次的毕业论文设计我们着重研究的是恒流电源的分析与设计，我们结合了恒流源的分类、恒流源的发展现状确定了电路的基本结构，这次课题的主要目的就是利用场效应管的特性来实现恒流效果。这次的论文的主要内容有：
第一章介绍了恒流源发展现状、研究的目的与意义。
目 录
第一章 绪论 1
1.1恒流源的介绍 1
1.2研究的目的 1
1.3研究的意义 2
1.4内容的安排 2
第二章 理论依据 3
2.1恒流源的分类 3
2.2元器件的选择 4
第三章 电路的设计 9
3.1电路的基本组成 9
3.2供电电路 9
3.3输入电路 10
3.4差分电路 11
3.5反馈放大电路 11
第四章 仿真与分析 13
4.1仿真内容 13
4.2仿真方法 13
结束语 15
致 谢 16
参考文献 17
第一章 绪论
1.1恒流源的介绍
电源是电子设备必不可少的组成部分,能直接影响到电子设备的技术性能指标和工作的安全可靠性。目前，我们生活当中的电源大多数都是交流电源，因此，我们可能会常常遇上因为电压不够稳定或是其他因素而导致了电源出现故障的问题，严重的甚至可能给电子产品造成一定程度的破坏。所以在这样的情况下，恒流电源的诞生，可以说是为了迎合市场和大众的需求，因为该类电源在运行传输过程当中能够保持更加稳定安全的工作状态。所谓恒流源,即对应于一定的电压变化所产生的电流变化趋于零,电流是一个恒定值,有很高的动态输出电阻,具有这种特性的器件称之为恒流源。恒流源是能够向负载提供恒定电流的电源。所谓“恒流”并不是电流值绝对不变。只是这种变化非常小，在工作范围内可视为基本稳定。现代电子 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
技术的广泛应用，促进了对恒流源的需求。例如，大电流高精度恒流源在白光灯照明、蓄电池的快速充电器、电气触点微电阻测量、实验室等领域有着多方面的应用[1]。
伴随着这几年使用恒流电源的商家越来越多，从而使得恒流电源的信息也获得了高度的关注。要知道，现在我们的生活和工作，都离不开电子产品以及相关的电力系统。而恒流电源的出现，不仅让不同类型的电子产品有了更好的保障，也让我们在使用过程当中，获得了更加稳定、更加可靠的保障。尤其是经过这几年的不断更新和完善之后，恒流电源的优势得到了进一步的体现，性能更是得到了进一步的提高。现在的恒流电源有了更加独特的设计，从而使得其既可以保证相关稳定性能，同时也能够保证产品在长时间使用的情况下依然不会发热发烫。这样一来，也就让产品的故障率降低，让顾客不用频繁的去更换或者维修产品了。并且该产品的后期检修以及保养非常方便快捷，根本不会花费使用者太多的心思以及费用。现在我们国家的电子技术，可以说是有着非常快速的发展。为此，电源技术也有了突飞猛进的提升。随着我们现在科技的不断进步，生活水平的不断提高。人们追求微型化电子产品的同时，恒流电源帮助我们保护了电路，爱护了相关的电子产品，可以说是发挥了不小的作用。恒流电源随着越来越多的商户使用，在不同的领域和行业里都做出了自己的贡献。如今，该产品已经成为了21世纪当中最热门的电源产品之一。
1.2研究的目的
理想的恒流电源是不存在的，设计者们只能尽量把恒流电源的等效内阻做到无穷大。现在恒流电路在很多场合已经有了广泛的应用，而在不同的场合对恒流电源的精度、稳定度等等的要求也是不一样的，所以我们要针对不同的情况选用不同的元器件来设计不同的电路。恒流电源输出电流的变化主要是由于负载、温度、供电电压的变化所造成的，我们这次研究的目的也并不是来解决环境因素对于恒流电源的影响的问题的。虽然未来的恒流电源肯定会被设计的更完美，受环境等等因素的影响肯定也会被降低到最小，不过我们这次研究的目的还是只是简单的设计出一个高精度的恒流电源来应用于某种场合。
1.3研究的意义
生活中我们大多数人都是接触是恒压电源，而且之前恒流电源其实也并不常见，所以我们对于恒流电源的认知估计也不是太深刻!不过虽然恒流电源不是很常见，但是不代表其相对于其他电源不好，相反，它也有以下几个优点：
第一:稳定性能好。大多数的普通电源我们大部分都是知道的，那就是电压的负载是会变化的，它会随着你输出的大小的改变而改变，这样稳定性能就不好。但是恒流电源在这方面的优点就体现出来了，它是无论你输出的大小如何，它一直都不会变化，数值还是根据最初始的数据来的，可以说是你变我不变，你不变我更不变，这样就有了相当强的负载能力，还相当的稳定；
第二：不受环境的影响。很多人了解到部分电源负载会受环境影响。就比如说有的电源会受到温度变化的影响，这样就会导致了很多不确定的因素出现，电源也会变得不稳定起来。不过恒流电源就不是这样，它受到外界的影响较小。不管温度的高低还是环境的好与坏，恒流电源都会始终那样；
第三:内阻很大。任何的电源好与坏与内阻都是有关系的，内阻越大，电流才会越稳定。而恒流电源能一直稳定的保持着电流的大小，和内阻接近无限大也是很有关系的。因为只有内阻无限大才能够存储一直变化不定的电流，然后通过内部才能更好的让电流稳定。
1.4内容的安排
这次的毕业论文设计我们着重研究的是恒流电源的分析与设计，我们结合了恒流源的分类、恒流源的发展现状确定了电路的基本结构，这次课题的主要目的就是利用场效应管的特性来实现恒流效果。这次的论文的主要内容有：
第一章介绍了恒流源发展现状、研究的目的与意义。
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