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  1.題主的電流源分析

  電流源產(chǎn)生的電流流過正向二極管，此時(shí)系統(tǒng)的電壓U為：

  按題主的意思，二極管是所謂“理想的”，因此它的正向電阻為零，于是有：

  現(xiàn)在，我們把二極管反接，又因?yàn)槎䴓O管是所謂“理想的“，因此二極管的反向電阻為無窮大。于是電流源兩端的電壓為Is與它內(nèi)阻的乘積。

  我們當(dāng)然知道電流源的內(nèi)阻十分巨大，而所謂”理想的“電流源，其內(nèi)阻為無窮大，于是電流源會(huì)產(chǎn)生無窮大的電壓來。這個(gè)無窮大的電壓加在在二極管上，按道理，二極管會(huì)被這無窮大的電壓給擊穿，接著系統(tǒng)又恢復(fù)正常，Is流過擊穿的二極管并流向電阻R。

  我不知道這種所謂的理想狀態(tài)的討論有何意義，恐怕只能滿足學(xué)生的好奇心吧。

  2.實(shí)際電流源分析

  設(shè)圖中的電源電壓為24V，穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)定電壓為6V。若電阻R1和R2均為10K，它們的分壓是3V，則晶體管基極的電壓為：

  我們知道，晶體管的基射極間電壓為0.6V，因此晶體管發(fā)射極的電壓為：

  設(shè)，發(fā)射極電阻Rc的阻值是1.2K，于是，流過發(fā)射極電阻Rc的電流是：

  晶體管T1的集電極電流近似等于發(fā)射極電流，于是晶體管T1的輸出電流為：

  由于晶體管基極的電壓是固定不變的，因此我們知道，晶體管的輸出電流當(dāng)然也不會(huì)變化，并且與它的負(fù)載Rc的值無關(guān)。換句話說，此電路就是一個(gè)恒流源。

  設(shè)，電阻Rc=8.2K，于是它兩端的電壓為2X8.2=16.4V。由此我們知道，晶體管T1的管壓降為：

  這5.2V就是此恒流源能夠?qū)崿F(xiàn)恒流的本錢。

  當(dāng)電阻Rc增大時(shí)，它兩端的電壓會(huì)增大。例如我們將它的電阻增加到10K，于是晶體管T1的管壓降為：

  我們看到，這里的關(guān)系完全滿足電流源的基本特征：負(fù)載電阻越大，負(fù)載電阻上的電壓當(dāng)然也越大，但此時(shí)T1的管壓降已經(jīng)大幅跌落。

  我們知道，當(dāng)晶體管飽和時(shí)，它的管壓降是0.3V。據(jù)此，我們來計(jì)算一下電阻Rc的最大值是多少：

  如果負(fù)載電阻Rc的阻值變小，例如只有原先的一半左右，即4.2K，又會(huì)發(fā)生什么情況?

  我們看到，管壓降增加了。如此看來，若負(fù)載電阻繼續(xù)減小，管壓降還會(huì)增加。因此，晶體管的耐壓必須滿足要求，否則會(huì)被擊穿。

  我們來看看當(dāng)Rc=0時(shí)的管壓降是多少：

  可見，此晶體管的管壓降必須大于21.6V，否則此晶體管會(huì)被擊穿。

  通過簡單計(jì)算，我們由此得知，恒流源所接的負(fù)載電阻是有范圍限制的。

  3.把二極管接入實(shí)際恒流源電路會(huì)發(fā)生什么?

  我們知道，所謂的理想二極管，其正向壓降為零，反向壓降為無窮大，因此我們可以用普通的開關(guān)來模擬。

  當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，相當(dāng)于二極管處于正向接法，此時(shí)恒流源的電流變化情況正如第2條分析的結(jié)果。

  當(dāng)開關(guān)打開時(shí)，晶體管T1的集電極開路，這時(shí)會(huì)怎樣?答案是，不會(huì)怎樣，晶體管的集電極電流為零，晶體管的特性確保了不會(huì)強(qiáng)制性地恒流輸出2毫安的電流，以此保障了系統(tǒng)安全。

  結(jié)論：

  由以上計(jì)算可知，電流源在負(fù)載電阻變大變小時(shí)，負(fù)載的上電壓也會(huì)變大變小，并且是以電流源自身的壓降變化為代價(jià)的。

  電流源對(duì)負(fù)載供電時(shí)，作為代價(jià)的就是它自身的壓降!

  非常想對(duì)題主說，別再用什么理想電流源、理想二極管來難為自己了，還是實(shí)際一些。

事實(shí)上，我們從實(shí)際的計(jì)算中能學(xué)到的知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于這些所謂的理想狀態(tài)的。歡迎大家關(guān)注高級(jí)品發(fā)光二極管品牌科特翎科技，與大家一同在發(fā)光二極管行業(yè)共同進(jìn)步，尋求提供更好的發(fā)光二極管led燈珠等產(chǎn)品。