電流源和電流吸收器是電子設計中使用的兩個主要術語，這兩個術語決定了有多少電流可以離開或進入終端。例如，典型的8051 微控制器數(shù)字輸出引腳的灌電流和拉電流分別為 1.6mA 和 60uA。這意味著該引腳在設為高電平時可提供（源）高達 60uA 的電流，而在設為低電平時可接收（吸收）高達 1.6mA 的電流。在我們的電路設計過程中，有時我們必須構建自己的電流源和電流吸收器電路。

　　在本教程中，我們將學習如何構建壓控恒流吸收電路。顧名思義，電壓控制的恒流吸收電路根據(jù)施加的電壓控制通過它的電流量。在進一步進行電路構建之前，讓我們了解一下恒流吸收電路。

　　什么是恒流吸收電路？

　　只要輸入電壓不變，恒流吸收電路實際上會吸收電流，而與負載電阻無關。對于電阻為 1 歐姆的電路，使用 1V 輸入供電，根據(jù)歐姆定律，恒定電流為 1A 。但是，如果歐姆定律決定了有多少電流流過電路，那么為什么我們需要恒流源和電流吸收電路呢？

　　從上圖中可以看出，電流源電路提供電流來驅動負載。由于電流源電路充當電源，因此接收的電流負載量將由電流源電路決定。類似地，電流吸收電路就像接地一樣，負載接收的電流量將再次由電流吸收電路控制。主要區(qū)別在于源電路必須向負載提供（提供）足夠的電流，而接收電路必須僅限制通過電路的電流。

　　使用運算放大器的壓控電流吸收器

　　壓控恒流灌電路的工作方式與我們之前構建的壓控電流源電路完全相同。

　　對于電流吸收電路，運算放大器的連接發(fā)生了變化，即負輸入連接到分流電阻。這將為運算放大器提供必要的負反饋。然后我們有一個PNP 晶體管，它連接在運算放大器輸出端，以便運算放大器輸出引腳可以驅動 PNP 晶體管。現(xiàn)在，請始終記住，運算放大器會嘗試使兩個輸入（正負）的電壓相等。

　　假設在運算放大器的正輸入端給出 1V 輸入。運算放大器現(xiàn)在將嘗試將另一個負輸入也設為 1V。但是如何做到這一點呢？運算放大器的輸出將打開晶體管，而另一個輸入將從我們的 Vsupply 獲得 1V。

　　根據(jù)歐姆定律，分流電阻器將產(chǎn)生壓降，V= IR。因此，1A 的電流流過晶體管會產(chǎn)生 1V 的壓降。PNP 晶體管將吸收這 1A 的電流，而運算放大器將使用此電壓降并獲得所需的 1V 反饋。這樣，改變輸入電壓將控制基極以及通過分流電阻器的電流。現(xiàn)在，讓我們介紹必須控制到我們電路中的負載。

　　如您所見，我們已經(jīng)設計了使用運算放大器的電壓控制電流吸收電路。但為了實際演示，我們不使用 RPS 為 Vin 提供可變電壓，而是使用電位計。我們已經(jīng)知道，下圖所示的電位器可用作分壓器，以提供 0V 至 Vsupply（+） 之間的可變電壓。

　　現(xiàn)在，讓我們構建電路并檢查它是如何工作的。

　　建造

　　與上一個教程相同，我們將使用 LM358，因為它非常便宜、容易找到且廣泛可用。然而，它在一個封裝中有兩個運算放大器通道，但我們只需要一個。我們之前已經(jīng)構建了許多 基于 LM358 的電路 ，您也可以查看它們。下圖是 LM358 引腳圖的概述。

　　接下來，我們需要一個PNP晶體管，BD140就是用來做這個的。其他晶體管也可以工作，但散熱是一個問題。因此，晶體管封裝需要有連接額外散熱器的選項。BD140 引腳如下圖所示 –

　　另一個主要組件是分流電阻器。讓我們?yōu)檫@個項目堅持使用 47ohms 2watt 電阻器。詳細所需的組件在下面的列表中進行了描述。

　　運算放大器 （LM358）

　　PNP 晶體管 （BD140）

　　分流電阻器（47 歐姆）

　　1k電阻

　　10k電阻

　　電源 （12V）

　　50k電位器

　　面包板和額外的連接線

　　壓控電流吸收電路工作

　　該電路構建在一個簡單的面包板上，用于測試目的，如下圖所示。為了測試恒流設備，使用不同的電阻器作為阻性負載。

　　使用電位器改變輸入電壓，電流變化反映在負載中。如下圖所示，負載吸收了 0.16A 電流。您還可以在本頁底部鏈接的視頻中查看詳細工作。但是，電路內(nèi)部究竟發(fā)生了什么？

　　如前所述，在 8V 輸入期間，運算放大器將在其反饋引腳中使分流電阻上的電壓降為 8V。運算放大器的輸出將打開晶體管，直到分流電阻器產(chǎn)生 8V 壓降。

　　根據(jù)歐姆定律，當電流為 170mA （.17A） 時，電阻器只會產(chǎn)生 8V 壓降。這是因為電壓 = 電流 x 電阻。因此，8V = .17A x 47 歐姆。在這種情況下，如圖所示串聯(lián)的連接電阻負載也將有助于電流的流動。運算放大器將打開晶體管，并且與分流電阻器相同的電流量將流入地面。

　　現(xiàn)在，如果電壓是固定的，無論連接什么電阻負載，電流都會相同，否則，運算放大器兩端的電壓將與輸入電壓不同。

　　因此，我們可以說通過負載的電流（電流吸收）等于通過晶體管的電流，也等于通過分流電阻器的電流。因此，通過重新排列上述等式，

　　負載的電流吸收 = 電壓降 / 分流電阻。

　　如前所述，電壓降將與運算放大器的輸入電壓相同。所以，

　　負載吸收電流 = 輸入電壓 / 分流電阻。

　　如果輸入電壓改變，通過負載的電流吸收也會改變。

　　設計改進

　　如果散熱較高，則增加分流電阻的瓦數(shù)。為了選擇分流電阻的功率，可以使用R w = I 2 R ，其中R w是電阻功率，I是最大電流，R是分流電阻的值。

　　LM358 在單個封裝中具有兩個運算放大器。除此之外，許多運算放大器 IC 在單個封裝中具有兩個運算放大器。如果輸入電壓太低，可以使用第二個運算放大器根據(jù)需要放大輸入電壓。