在介绍二极管为何是恒流源之前,我们需要了解二极管的基本特性。简单来说,二极管是一种半导体器件,由P型和N型半导体材料组成。当二极管的正向电压大于其内部势垒电压时,二极管会导通,反之则截止。
二极管的导通是指电流可以流过二极管,此时二极管表现出低电阻;而截止是指电流无法通过二极管,此时二极管表现出高电阻。
伏安特性曲线是指在不同的电压下,二极管的电流值的变化关系曲线。当二极管正向偏压时,伏安特性曲线呈现出近似于一条直线的形状;而反向偏压时,伏安特性曲线则呈现出指数形状。
由于二极管伏安特性曲线的这种特殊形状,基于二极管的电路可以实现对电流的精确控制和调节,从而得到恒流源的实现。
在电路中,当二极管反向偏压时,虽然电流很小,但其大小和二极管的参数有关,而和外界电路无关。因此,我们可以通过合理的选择二极管的参数,来使得其反向漏电流保持为一个恒定的值。
当二极管的反向漏电流被恒定时,当从二极管的正端向外输出电流时,因为反向漏电流不变,所以二极管正向电流也保持为一个恒定的值。这样,我们就可以利用二极管来实现电流的恒定输出。
在电子技术中,恒流源被广泛应用于各种电路中,如常见的电流调节、电流限制和功率放大等电路中。此外,也常用于激光驱动电路、LED驱动电路以及电流源DAC等方案中。
相较于其他实现恒流源的方案,二极管恒流源的优点在于实现简单、成本低廉,因此被广泛地应用于多种场合中。