威尔逊电流源电路研究
一、实验目的
1.掌握威尔逊电流源电路的组成及原理;
2.掌握威尔逊电流源电路的特点。
二、实验仪器
1.VCC
2.Ground
3.普通电阻
4.NPN管2N2369
5.直流电压表
6.直流电流表
三、实验原理
威尔逊电流源电路如图1所示,IC2为输出电流。T1管c-e串联在T2管的发射极,由于c-e间等效电阻非常大,使得IC2高度稳定。由于T0、T1和T2管特性完全相同,从而β0=β1=β2=β,且UBE0=UBE1=UBE2=UBE,IB0=IB1=IB,IC0=IC1=IC。
图1 威尔逊电流源
根据各管的电流可知,A点的电流方程为:
从而
B点电流方程为:
整理得:
当β=10时,代入上式得到IC2≈0.984IR,可见在β很小时也可认为IC2≈IR,IC2受基极电流影响很小。在上式中,基准电流为:
四、实验内容
实验任务:观察威尔逊电流源电路的电路特点,阐述输出电流与基准电流间的关系。
1.按照图1连接实验电路,并将T2管的集电极直接与Vcc相连。设置VCC为12V;采用直流电压表和直流电流表分别测量UBE、IR、IC2,其中直流电压表及直流电流表内阻均采用默认值(注:电压表在使用时需并联在电路中,电流表使用时需串联在电路中);NPN晶体管型号选择2N2369;
2.按照表1中数据改变R的阻值,运行实验,补充完整表1数据,总结威尔逊电流源电路特点。
表1 实验数据
R(kΩ) |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
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UBE(V) |
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IR(A) |
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IC2(A) |
测量值 |
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理论值 IC2≈IR |
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误差 |
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五、实验报告
1.阐述威尔逊电流源电路组成结构、原理及特点;
2.补充完整表1,完成实验报告。