嵌入式分享合集32

一、恒流电路的三种设计方案

 作为硬件研发工程师相信对恒流电路不会陌生，本文介绍下三种恒流电路的原理图。

三极管恒流电路

三极管恒流电路

    三极管的恒流电路，主要是利用Q2三极管的基级导通电压为0.6~0.7V这个特性；当Q2三极管导通，Q1三极管基级电压被拉低而截止，负载R1不工作；负载R1流过的电流等于R6电阻的电流（忽略Q1与Q2三极管的基级电流），R6电阻的电流等于R6电阻两端的0.6~0.7V电压除以R6电阻阻值（固定不变），因此流过R1负载的电流即为恒定不变，即使R1负载的电源端VCC电压是可变的，也能达到恒流的电路效果   whaosoft aiot http://143ai.com

    运放的恒流电路，主要是利用运放的“电压跟随特性”，即运放的两个输入引脚Pin3与Pin2电压相等电路特性。

     当在电阻R4输入Vin稳定电源电压时，电阻R7两端的电压也为Vin不变，因此无论外界电路如何变化，流过R7电阻的电流是不变的；同三极管恒流电路原理分析一样，R2负载的电流等于R7电阻的电流，所以即使R2负载的电源为可变电压电源，R2负载的电流也是保持固定不变，达到恒流的效果。

    除去运用三极管与运放设计的恒流电路，芯片哥介绍另外一种恒流电路设计方案，主要是利用稳压二极管的稳压特性。

稳压二极管恒流电路

稳压二极管恒流电路

    稳压二极管的恒流电路中，三极管Q4的基级电压被限定在稳压二极管工作的稳定电压Uzd下，因此R10电阻的电压等于Uzd减去三极管基级与发射级的导通压降0.7V，即U=Uzd-0.7保持恒定不变，所以流过R10电阻的电流在VCC电源即使可变的条件下也是固定不变，也就是R8负载的电流保持不变，达到恒流的效果。

二、MATLAB仿真RLC电路

本文演示如何用MATLAB进行电路仿真，测量RLC电路的电压。我用的是R2014a，不同版本软件界面稍有差别。   

    打开MATLAB软件，新建-Simulink Model，如下图所示。

    弹出untitled窗口之后，在命令行窗口输入如下命令并回车：

>> powerlib

    唤出powerlib库。

    双击Electrical Souces，打开电源模块。

    把AC Voltage Source拖入untitled窗口。

    再双击powerlib库中的Elements。

    把Series RLC Branch拖入窗口，单击选中，Ctrl+C，Ctrl+V，复制出一个Series RLC Branch1。

    双击窗口中的AC Voltage Source，出现参数设置对话框，如下图设置了电压10V，频率60Hz。

    单击标签，Ctrl+A，变成蓝色选中状态。

    把两个Series RLC Branch，分别改名为RLC Load1、RLC Load2。

    分别双击RLC Load1、RLC Load2，可设置电阻、电感、电容参数。

    点击，拖动接线端子，连接电路。

    需要调用Measurements模块中的Voltage Measurement测量电压，拖入窗口中。

    用Simulink模块中Sinks下的虚拟示波器Scope来显示波形，拖入窗口中。

    把交互界面工具powergui拖入窗口中。

    最终，连接好的电路仿真图模型如下。

    点击Run按钮，开始仿真。

    仿真完成之后，双击Scope可以看到仿真波形。