恒流源三极管是如何工作的？

恒流源三极管是如何工作的？

恒流源——顾名思义，它的电流是恒定的， 假设我们需要得到一个1mA的恒流源，也就是Ic=1mA，那么该怎么设计呢？

要想Ic是恒定的1mA，就要让Ie是恒定的1mA，此时三极管处于放大状态，因为放大状态下Ic≈Ie。

那怎样让Ie是恒定的1mA呢？由欧姆定律
在三极管的e极就要有固定的电压Ue和固定的电阻R1，假设电压取2V，电阻取2K。

三极管e极固定的2V电压怎么得到呢？——射极跟随。三极管处于放大状态时，b极电压和e极电压有0.7V的压差即Vb-Ve=0.7V。如果b极电压是固定的2.7V，那么e极电压就是固定的2V。此时只要在e极串联一个2K电阻，就可以得到恒定的1mA电流了。

但是b极固定的2.7V电压又该怎么得到呢？——电阻匹配。源是12V，匹配两个电阻9K3和2K7，那么分压得到2.7V，计算公式是
如图1所示。

图1

但是现在又有了新的问题：回路1的电流是1mA，回路2的电流Ib=10uA，10uA是从1mA流出来的，那么A点的电压会发生变化吗？

不会，由**张飞老师独创的低内阻钳位法**来分析：回路1的电流是1mA，回路2的电流Ib=10uA，相应地，回路1的内阻小于回路2的内阻2个量级，所以A点电压由回路1决定，那么A点电压仍然是2.7V。



   也可以精确地计算，A点的电压微弱地下降0.02V，这个变化量在一般应用场合可以忽略不计，所以仍然认为A点的电压是2.7V，如图2所示。

图2

这样三极管b极电压恒定，那么e极的电压也是恒定的，e极又串联了一个固定的电阻，就得到一个固定的电流!![公式3.png](https://file1.elecfans.com/web3/M00/06/57/wKgZPGeJ1KuAVOD6AAAG9bFxtcI980.png)
由于三极管处于放大状态，那么Ic≈Ie=1mA，如图3所示。

图3

现在接下来的问题是，怎样使得三极管处于放大状态呢？

要想使得三极管放大，那么就要使三极管C和E之间的电Vce≥0.7V
按最小的0.7V来计算，那么负载RL的最大电压VRL=12V-2V-0.7V=9.3V。
 负载RL的最小电压VRL可以是0V，因为当RL是0V时，负载就是一根导线，只有三极管的e极有2K的电阻，此时三极管也是放大状态。
 当VRL=0V时，Vce=10V。
所以要想使得三极管处于放大状态，那么负载RL的电压范围是0~9.3V，再除以1mA的恒流，所以负载范围是0~9.3K，相应地三极管Rce的范围是0.7K~10K，如图4所示。

图4

如果负载RL的取值在0~9.3K范围内，如RL=1K，那么三极管工作在放大状态；



  如果负载RL的取值超出0~9.3K范围，如RL=20K，那么三极管工作在饱和状态，如图5所示。

图5