【每日電路賞析】Howland電流泵電路

簡(jiǎn)單的電流源并不適合多變的負(fù)載，因?yàn)榱鹘?jīng)負(fù)載的電流會(huì)隨著阻值的改變而變化。這一問題的解決方法就是恒流源，比如Howland電流泵電路。

基本Howland電流泵電路圖

Howland電流泵電路的仿真

Howland電路是一個(gè)實(shí)現(xiàn)了電流恒定的理想電流源。下面的對(duì)比圖你可以看出無論負(fù)載R5的值如何改變，通過它的電流都為恒定值。

所需元器件
運(yùn)算放大器-LM741
電阻-3.9kΩx2+1kΩx3
9V電源

【每日電路賞析】實(shí)現(xiàn)電壓升高的電荷泵電路

假設(shè)你擁有一個(gè)3.3伏的低電壓源，而你需要一個(gè)5V的電壓源。如果電路中有電池的話就比較麻煩。最明顯的方法當(dāng)然是使用開關(guān)模式轉(zhuǎn)換器，比如升壓斬波電路。

但這是我們會(huì)遇上一個(gè)障礙，升壓斬波電路在低功率下效率很低，因?yàn)榇蟛糠帜芰慷加脕眚?qū)動(dòng)電源開關(guān)了。同時(shí)，這樣的開關(guān)模式轉(zhuǎn)換器噪聲特性很差，敏感電路中會(huì)遇到各種各樣的問題，線性穩(wěn)壓器也無法反向使用。

問題的解決辦法就是電荷泵，它勉強(qiáng)可以算作開關(guān)模式電源。正如名字所示，該轉(zhuǎn)換器會(huì)移動(dòng)分離的電荷，同時(shí)電容會(huì)存儲(chǔ)這些分離的電荷，我們也叫這樣的轉(zhuǎn)換器為“飛跨電容轉(zhuǎn)換器”。

我們這里要打造一個(gè)簡(jiǎn)單的三級(jí)電荷泵，并運(yùn)用555定時(shí)器來實(shí)現(xiàn)。

所需電子元器件

(1)555振蕩器

555定時(shí)器-雙極型

10uF電解電容-去耦

100nF陶瓷電容 x 2-去耦

100pF陶瓷電容

1kΩ電阻

10kΩ電阻

(2)電荷泵

1N4148二極管x 6（也可以使用UF4007）

10uF電解電容 x 5

100uF電解電容

需要注意的是電荷泵中的所有電容額定電壓都要高于設(shè)定的輸出電壓。

電路原理圖如下所示：

【每日電路賞析】壓電換能器電路

特殊的晶體比如鈦酸鋇，石英和鉭酸鋰等，在特殊條件下施加壓力后能產(chǎn)生電能。它們也能將施加的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為振動(dòng)。因此它們?cè)谠S多應(yīng)用中常被用作換能器。它們也被稱為壓電材料。

壓電換能器

壓電換能片

上圖是一個(gè)便宜的三引腳壓電換能器，運(yùn)用于以下12V的壓電蜂鳴器中。其黑色封裝就是它用來產(chǎn)生聲音的結(jié)構(gòu)。

壓電蜂鳴器

壓電蜂鳴器的內(nèi)部電路