恒流源与恒压源的设计实现

恒压源与恒流源时电路中一类十分重要的组成部分，在实际应用中可以利用运算放大器，场效应管，晶体管等来设计恒流源或者恒压源电路。

在笔者看来，物质的特性来自于其独特的结构，设计此类电路最主要是利用PN节的导通电压（即硅管0.6V-0.7V锗管0.2V-0.3V）时固定的这一特点。并以此作为基础，加上其他补偿电路为恒流源、恒压源提供各方面性能的稳定。

上图中展示的是一个恒流源电路。电路中有两个三极管Q3和Q4，电源输入端VCC通过电阻R2连接到Q3的基极和Q4的集电极。本电路中R2的作用有两个；一时为晶体管Q3提供偏置电压；二是为晶体管Q4集电极供电。

在此电路中，流过电阻R3的电流值是固定的，电流值的大小I=Ve/R3，Ve是Q4的基极与发射极间电压。由于Ve是一个恒定值，R3是个恒定值，所以流过R3的电流值自然是个恒定值，这时候就涉及到一个问题，流过R3的电流是从哪儿来的？

本电路比较简单，很自然地可以看出电流是由晶体管Q3提供的，更主要的是三极管可以提供更大的电流驱动能力，由于晶体管基极电流极小基本可以忽略，所以可以看作是流过R3的电流与晶体管Q3集电极流入的电流相等，所以这时候就形成了一个恒流源，Q3的集电极就是恒流源电流的输出口。

第二张图展示的是一个简单的恒压源电路，此恒压源电路基本上和上述的恒流源电路类似，是由上述的恒流源电路进行改造而来；和电流源同理，由于晶体管Q4基极与发射极间的电压是个固定值，所以电阻R3上的电压也是个固定值，而R3与R4上流过的电流是一样的，所以R3与R4上的电压可以计算为Vo=（（R3+R4）*Ve）/R3；将R4靠近Q3发射极的引脚引出，就能得到一个电压值固定的输出，也就是电压源。

如果想要改变电压源的电压值输出，只要改变R4与R3电阻值的比值即可。此电压源能输出的最大电压由供电电压VCC决定。

此外在芯片级设计中，十分常用的一种得到恒定电压值的方法是，利用多只三极管，部分将B-C（基极与集电极）短路成二极管，另一只作为设计跟随器以推动输出。