我不明白当前的来源！电池是电压源，但如何实际实现电流源？

这是一个使用运算放大器的电流源电路： -

这种类型的电流源依赖于将 Vset 应用于运算放大器的非反相输入。由于运算放大器具有巨大的开环增益，因此可以合理地认为反相输入与非反相输入具有相同的电压。运算放大器通过负反馈实现这一点 - 它的输出驱动晶体管，直到 Rset 两端的电压等于 Vin。因此，集电极外的电流为：-

我 = \$\dfrac{Vset}{Rset}\$

还有更多类型的电流源可以产生类似的结果，但负载电阻必须在有限范围内。零欧姆是可以的，但试图通过 5V 电源上的 10k 电阻器推动 1mA 是行不通的。

在您的图片上，Iref 可以来自任何地方 - 外部信号或连接到电源的电阻器 - I ref 电流很容易计算，因为 M1 充当低阻抗，其两端有电压降 - 最好查看等效的BJT 电路，因为当基极连接到集电极时，电压降明显为“0.7V”。

在某些时候，如果您想要一个固定为 uA 的电流源，您需要一个初级电压或电流源。镜子（顾名思义）只反映已知电流（如果并联晶体管（更改晶体管几何形状）或引入一个或多个发射极电阻器，则可能更高或更低，因此更像放大镜）。

在 IC（和外部）中，您可以使用加权镜等将各种不同的电流源从单个参考电流中伺服，但您仍然需要该电流。一些 IC 将该节点引出到一个引脚，然后将一个电阻器连接到 Vcc 或其他任何东西，因此芯片中的所有电流镜都由该电流缩放（如果 Vcc >> 0.6V，这或多或少是稳定的）。

电压基准和电阻是一种基准电流（注意电流镜输入的电压不为零，并且在-2mV/°C左右变化，所以它不会随着温度变化而稳定，除非电压基准您使用的具有匹配的特征）。

获得电压基准的一​​种方法是制作带隙基准，它自然约为 1.25V，但可以放大到您喜欢的任何电压。

一个值得研究的 IC 是 TI (nee Burr-Brown) REF200，它在数据表中提供了代表性原理图。它有两个两端电流 100uA +/- 0.5% 的源/汇和一个精密电流镜（带发射极负反馈电阻的全威尔逊电流镜）。另请参阅AB165，它涵盖了广泛的电流源。

电流源和电流接收器的实现和应用

这个电流镜的实现依赖于这样一个事实，即 V _DD是恒定的，电阻器具有已知的值，V _GS将具有恒定的工作点，您可以从数据表（或通过实验）中检索到。

知道 V _DD和 V _GS是恒定的，你可以用欧姆定律计算左分支中的电流。然后，如果两个晶体管紧密匹配，则两个分支中的电流将相同。请注意，无论您在右分支中做什么，都无法影响左分支中的电流。

对具体电路方案的理解是基于揭示其背后的基本思想。那么让我们看看这些想法在案例中是什么......

为了产生电流，根据欧姆定律 I = V/R，我们只需要电压和电阻。因此，如果负载是纯电阻性的，我们只需要一个电压源即可产生电流。通过改变电压，我们可以设置所需的电流幅度。

但是，如果负载充当电压源（例如，可充电电池、电容器、齐纳二极管、短接、负电阻等），我们需要串联额外的电阻来设置（限制）电流。因此，在一般情况下，电流源由两个串联的元件组成——电压为 V 的电压源和电阻为 Ri ... 的电阻器，它连接到电压为 VL 和电阻为 RL 的负载。这四个元件连接成一个圆圈，它们中的每一个都会影响由总电压Vt和电阻Rt之比决定的电流大小；I = Vt/Rt = (V ± VL)/(Ri ± RL)。在这种布置中，输入电压源试图通过其电压 V 和电阻 Ri 设置电流，而负载通过其电压 VL 和电阻 RL 对其进行干扰。

最简单的方法（典型的电路）是极大地增加输入源的电压和电阻（这是电气工程教科书中对理想电流源的众所周知的定义）。它们很高但恒定（静态）......这就是麻烦。因此，与输入源相比，负载电压和电阻可以忽略不计。很明显，以这种方式制作好的电流源与电阻中的大功率损耗有关。

更聪明的方法（典型的电子电路）是使源电压或电阻变化。它们是动态的，但很低……所以功率损失很低……这就是利润。我们有极高（差分）电阻的错觉，但实际（静态）电阻很低。让我们看看这个想法是如何付诸实践的……

诀窍是，当负载增加/减少其电压或电阻时，源会以相同的值减少/增加其电压或电阻；所以电流不会改变。

通过使用以下电压源（所谓的“自举”）或电流稳定电阻器（由具有恒定输入电压的BJT或 FET 实现），可以在没有任何负反馈的情况下完成这种补偿。

该技术的一种变体是改变源电压，将附加电压串联添加到恒定源电压，从而补偿负载的影响。例如，在运算放大器的反相电流源中实现了这一想法。

另一个更奢侈的想法是通过将一个额外的电流源与主输入源并联，将额外的电流注入负载。它在Howland 电流源中实现。

您可以在我关于恒流源的电路故事中看到更多关于这些技术的信息。

总而言之，这种方法的强大之处在于了解基本概念，我们可以解释和实现过去、现在和未来的具体电路配置（通过电子管、BJT、FET、运算放大器等实现）