运放加三极管恒流源电路和电流镜电路优缺点对比

电流镜是模拟集成电路中普遍存在的一种标准部件，它也出现在一些数字电路中。在传统的电压模式运算放大器设计中，电流镜用来产生偏置电流和作为有源负载。电流镜电路主要的作用就是提供恒定的电流。

这一次再分享一个稳定性更高的运放加三极管的恒流源电路：

其中V2是输入的参考电压，给到运放的正向输入端，V3，V4是供电电压。这个电路的核心呢，就是可以通过改变R5的阻值，来限制流过R4的电流。可以把R4作为Rload。

R2作为给运放的保护电阻，其实可有可无。R1给三极管提供一个基极的电流。假设最差的情况，Q1的发射极直接接地，那么R1上的压降也应该为5V-0.7V=4.3V左右，保证这种情况下基极电流足够小。

R6作为给运放的反向输入提供回路，可以不加。

看一下电路的工作原理：

运放正向输入为5V，反向输入假设开始为0，因为假设三极管还没导通。

然后运放输出5V，npn三极管想要导通，BE之间压降为0.7V，这样V1处的电压就被钳位在了4.3V左右。

这个4.3V会加在R5上面，使其有一个0.84mA左右的电流流过。

那么这个电流也就是流过R4的电流。

再看一下之前的电流镜电路。

明显的一点就是带运放的电路会有一个反馈，这样电路更稳定一些。

下面是这两种实现的优缺点对比：

电流镜电路的优点：

电路简单、成本低，不需要使用昂贵的运算放大器。

稳定性好，电路中只有三极管，没有其他电子元器件，因此可以实现高稳定性的电流源。

电流镜电路的缺点：

精度不高，受到温度、晶体管参数等因素的影响较大，因此难以获得高精度的恒流源。

电流镜电路只能提供固定的电流，不能实现调节电流的功能。

op amp加npn三极管组成的恒流源电路的优点：

可以实现高精度的恒流源，通过运算放大器和反馈电路的控制，可以精确调节输出电流。

可以通过电路设计实现输出电流的变化，实现不同电流需求的控制。

op amp加npn三极管组成的恒流源电路的缺点：

电路复杂，需要运算放大器和反馈电路，因此成本较高。

审核编辑：刘清