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電流源的內(nèi)阻相對負載阻抗很大，負載阻抗波動不會改變電流大小。在電流源回路中串聯(lián)電阻無意義，因為它不會改變負載的電流，也不會改變負載上的電壓。在原理圖上這類電阻應(yīng)簡化掉。負載阻抗只有并聯(lián)在電流源上才有意義，與內(nèi)阻是分流關(guān)系。

由于內(nèi)阻等多方面的原因，理想電流源在真實世界是不存在的，但這樣一個模型對于電路分析是十分有價值的。實際上，如果一個電流源在電壓變化時，電流的波動不明顯，我們通常就假定它是一個理想電流源。

電流源和灌電流是模擬設(shè)計的重要組成部分，從有源模擬電路的簡單偏置到電流電容積分器復(fù)位和振蕩器架構(gòu)。理想電流源，是從實際電源抽象出來的一種模型，其端鈕總能向外部提供一定的電流而不論其兩端的電壓為多少，電流源具有兩個基本的性質(zhì)：第一，它提供的電流是定值I或是一定的時間函數(shù)I(t)與兩端的電壓無關(guān)。第二，電流源自身電流是確定的，而它兩端的電壓是任意的。用于實現(xiàn)電流源和接收器的方便拓撲利用由運算放大器驅(qū)動的場效應(yīng)晶體管 (FET) 從小串聯(lián)電阻的反饋中產(chǎn)生電流。圖 1 描述了這種拓撲。

圖 1：反饋產(chǎn)生的電流源和灌電流電路

如圖 1 所示，兩個電路都使用負反饋在 R SET電阻上施加電壓，從而產(chǎn)生以下拉電流和灌電流（等式 1 和 2）：

為使這些電流可用作 DC，上述等式 1 和 2 中的分子必須是恒定的。實現(xiàn)這一點的最簡單方法是使用分流參考電壓，如圖 2 所示。

圖 2：反饋產(chǎn)生的電流源和灌電流電路

請注意，在圖 2 中，R LIM電阻器用于降低過多的輸入電壓并限制通過電壓基準(zhǔn)的電流。此外，與陰極參考相連的可調(diào)電壓參考（例如LMV431）將反饋電壓強制為最小值——這提供了一個重要的優(yōu)勢，我將在稍后探討。等式 1 和 2 現(xiàn)在可以重寫為：

等式 3 和 4 可以組合（因為它們是相同的）并重寫為等式 5，以求解產(chǎn)生任意源電流或灌電流 I SET所需的 R SET值：

此拓撲的輸出電壓范圍受到 FET 和 R SET電阻器之間必須保持的裕量的限制。這就是最小化強制反饋電壓的原因——最小化強制反饋電壓可以最大化有效輸出電壓范圍。等式 6 和 7 描述了有效輸出電壓區(qū)域內(nèi)外的電流源和灌電流行為。

任何可調(diào)電壓基準(zhǔn)的內(nèi)部VREF大約為 1.24V。通過帶隙參考產(chǎn)生，這個特定的電壓最終將定義這個拓撲的總體限制。為了演示，圖 3 是 R SET值為 124Ω的示例電流吸收特性（包括線性電流壓降） 。

在這種拓撲結(jié)構(gòu)中用雙極結(jié)型晶體管 (BJT) 代替 FET 可能會導(dǎo)致略微更高的凈空要求，盡管最終這種替代的行為應(yīng)該幾乎相同。

理想電流源是電路理論中的基本要素。盡管任何物理實現(xiàn)總是達不到理想狀態(tài)，但了解這些缺點背后的機制是很有價值的，因此可以減輕或避免它們。在這種拓撲的情況下，我們已經(jīng)看到了輸出電壓范圍如何影響輸出電流，以及電壓參考選擇在最小化這種影響方面所起的重要作用。