电流和电路范文1
关键词:晶体管 设计 MOS电流模逻辑电路
中图分类号:TM13 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(b)-0133-01随着微电子技术的迅猛发展以及手机、数码相机、电脑等便携电子产品的迅速普及与不断发展,MOS电流模逻辑电路的已经得到了广泛的应用于推广。与传统的电压模式控制相比,电路模式控制具有更快的瞬间反应与良好的闭环稳定性,且周期性的过流关断更好的保护着设备与其他器材。MOS电流模逻辑电路作为重要的器件除了有着以上的优点之外,还拥有着高频下降低功率,抗干扰、高速、低功率等特点。
1 MOS电路模逻辑电路设计特点
1.1?MOS管电路的结构特性
从MOS管的主要特性可知,MOS管电路不但工作的基本条件依赖于直流偏置,其使得MOS管一直工作在一个固定直流工作点上,而电路的功能只要是处理交流信号,例如对于交流电的信号放大。根据MOS管电路和信号的特点,就可以直接去确定提供的直流通道和交流通道的过程,即时使用MOS管电路中可以同时处理直流信号与交流信号,两种状态的电流通道可以同时存在于同一个MOS管电路当中。
(1)直流通道提供了电路的工作基础,没有直流通道电路就不能正常工作。同时,直流通道所引起的电路工作状态叫做电路的静态,电路的静态是分析电路的基础。(2)交流通道提供了电路的基本功能特征,交流通道所引起的电路交流状态以静态为基础。不同的静态将会引起不同的交流状态特征,例如电流和电压的变化范围。
从上分析可知,MOS管电路的静态设计直接决定了电路的特性,而实际上使用MOS管的电流镜、差分电路、有源负载等都有上述功能,也就是我们可以使用MOS管的静态特性来确保电路的稳定与保证电路开关不受到影响。
1.2?叠加分析是分析的基本概念
根据当前电子电路的基本理论可知,MOS管电路的交流状态时以静态为主要基础的,即对于交流信号处理的状态时以直流偏置为核心的,因此在整个MOS管电路工作交流与静态直流同时存在时,是否会直接相互影响。如果交流状态对于直流静态有明显的影响,则MOS管的交流状态则无法直接确定。
为了解决上述问题,在半导体电路的分析理论与技术中,根据MOS管静态工作点在特性曲线中的位置,采用线性时不变的分析方法。
(1)如果在交流信号变化范围内,可以把MOS管看成是线性器件,则认为交流状态不会引起静态工作点的变化,即交流状态对静态无影响。(2)如果认为MOS管在分析所限定的时间内,其参数不会发生变化,则认为MOS管是一个时不变器件。只要偏置条件不发生变化,交流状态对静态没有影响,静态工作点也不会变化。根据MOS管跨导:
(1)
可以看出,随着ID的变化,gm也会发生变化。由此可知,MOS管电路分析必须限制交流信号的变化范围,这样做的目的是为了把电路限制在LTI(线性时不变)范围内。
2 MOS管的应用流程方法
在MOS管应用过程中,其主要采用在开关性能应用上,电子开关的电路管理中,它能够保证在突况下,保证电器不受到直接的损坏。常见的使用电路在于开关电源和马达驱动,也有照明调光。因此在整个设计流程中应当注意以下几个应用方法,确保MOS管的稳定性。
2.1?低压的应用。
在使用低压电源过程中,如果这时候使用传统的图腾柱结构,由于三极管的be有0.7V左右的压降,导致实际最终加在gate上的电压只有4.3V。如果我们选用标称gate电压4.5V的MOS管就会出现一定的电压风险。如果在3V甚至更低的电压电源场合上也会有一样的风险。
2.2?宽电压的应用
由于输入电压并不是简单的固定值,在很多时候在宽电压的应用会随着时间或者其他因素将会产生变动。这个变动将会导致PWM电路提供给MOS的驱动电压将会出现不稳定,而容易烧坏MOS管。
为了保证MOS管在高gate电压下安全,很多MOS管内置了稳压管强行限制gate电压的幅值。在这种情况下,当提供的驱动电压超过稳压管的电压时,静态电压功耗将会剧烈增加,从而保证了MOS管的稳定。
同时,如果简单的用电阻分压的原理降低gate电压,就会出现输入电压比较高的时候,MOS管工作良好,而输入电压降低的时候gate电压不足,引起导通不够彻底,从而增加功耗。
2.3?双电压的应用
在一些经典控制电路的应用当中,由于逻辑部分电压采用经典的5V或者3.3V数字电压,而功率部分使用12V甚至更高的电压,两个地方的电压采用共地方式进行连接。这就需要使用一个电路,使得低压侧能够有效的控制高压侧的MOS管的功耗,并且高压侧也能通过MOS管直接对1和2中的问题进行解决。
3 结语
根据上述分析,可以建立如下几个MOS管电路分析的基本概念有以下几点。
(1)固定电路的偏置后,电路的静态决定了电路的特性。(2)采用MOS管小信号模型对电路进行分析。这实际上意味着小信号是电路的重要约束条件,电路模型和特性只有在信号和静态满足这个条件时才是正确的。(3)分析电路时必须先进行直流分析,确定静态后再分析交流特性。(4)在小信号条件下,MOS管电路的直流分析和交流分析结果满足叠加原理。(5)小信号是MOS管信号处理电路分析和仿真中各种条件设计的基础。(6)必须保证在所限定的信号频率条件下,MOS管和其他元件等效电路模型仍然适用。否则,必须重新建立电路的模型。(7)对于比较复杂的MOS管电路,在确定LTI条件后,可以通过建立电路宏模型的方法对电路进行分析。
上述是MOS管电路的基本分析概念,也是MOS管电路设计、应用流程处理中注意的几个重要方法。
参考文献
[1] M YAMASHINA etal,An MOS Current Mode Logic (MCML) Circuit for Low-Power Sub-GHz Sub GHz Processors[J].IEICE Teans.Electron..,1992,10(10):1881～1187.
电流和电路范文2
“物理课程标准”在科学探究能力目标中明确要求学生,会阅读简单仪器的说明书,能按书面说明操作,会使用简单的仪器。电流表和电压表是初中生学习物理必须会使用的简单测量仪表。课程标准的具体要求是:会使用电流表和电压表。这个要求,我的理解应该有两层意思,一是要学生能正确使用电流表和电压表进行测量和读数;二是能使用电流表和电压表探究电路。
我在教学过程中,针对学生能正确使用电压表测量和读数这一目标,按照电流表的教学,指导学生认真阅读电压表说明书,通过比较、分析总结出电压表和电流表在使用规则上的异同,并在此基础上引导学生把双量程电流表使用的相关技能迁移到双量程电压表的使用上来,再提醒学生注意电流表是串联在电路中,而电压表必须并联在待测电路的两端。多数学生都能按这样的要求联结电路,进行实验操作,达到课程目标的要求。但对于用电压表探究电路这一教学目标,学生认识总是模棱两可,由其在课后的练习中,常常出现用电压表检测电路时,学生不知道电路故障与电压表是什么关系,造成判断混乱,错误层出不穷。这样的问题在教学过程中,因为课时和学生知识的限制,纠正的困难也较大。那么进入复习后,让学生用电压表探究电路,即为学生进一步学习奠定好知识基础,也要让学生走入社会后在日常生活中使用各种家用电器有一定的启示,提高学生的综合素质,发展学生的探究精神和实践能力都有作用。
用电流表和电压表检测电路,即是初中物理学科的知识,也是学生动手操作能力的具体运用。如下图是某实验小组测小灯泡电功率的电路图,该小组按图连接好电路后,闭合开关,电流表有示数,但小灯泡不发光,电压表也无示数。这是学生分组实验中常出现的一种故障,该电路电流表有示数,说明电路是通路;电压表无示数,表明电压表所测的小灯泡有故障。是什么故障呢?电路故障,无非就是断路和短路两种,电流表有示数,表明不可能是断路,只有小灯泡短路这种情况了。这样讲后,看是问题解决了,可实际还存在许多学生不清楚的问题。如就在该电路中,当学生排除了短路故障后,发现电压表有示数了,而电流表又无示数,小灯泡仍然不发光。这时再给学生讲,电流表无电流,说明电路是断路,电压表有示数,表明故障还是出在了电压表所测的小灯泡上,这时的故障就不是短路,而是断路了。细心的学生还会发现,这时电压表的示数几乎等于电源的电压,滑动变阻器与小灯泡串联,滑动变阻器怎么没有分压呢?要让学生理解电压表检测电路,可从以下的几个电路图来说明。
如图1电压表直接与电源的正、负极相接,测量的是电源电压。
如图2电压表与小灯泡两端相接,即是测量小灯L两端的电压,又是测量的电源电压。实际上也可以看成电压表直接与电源的正、负极相接。
如图3电压表只是测量小灯泡L1两端的电压。因为电压表与L1两端相接,L2起了分压作用。
U1=U总-U2。
若将图3中的L1改为开关S1,电路如图4所示。当开关S1闭合时,电压表无示数,因为:S1无电阻即:R1=0
由:U1=I总×R1=I总×0=0伏。
所以电压表无示数。
当开关S1断开时,电路是断路,电路中没有电流,灯泡L2相当导线不分压,相当于把电源正、负极与电压表正、负极直接相连接,类似于图1的电路。所以电压表测量的是电源电压。也可以这样理解:电路是断路,I总=0,则U2=0伏,U1=U总-U2=U总-0=U总。
在教学过程中,结合电路图再连接实物,一边演示,一边讲述学生就比较容易理解了。
最后再给学生布置巩固练习:如下图电路中A、B、C、D为四个接线柱,闭合开关后,灯不亮,已确定是灯泡存在故障,在不充许拆开电路的情况下,请用一个电压表或一个电流表对故障进行判断。要求写出选用电表、判断方法、现象和结论。
参考文献:
电流和电路范文3
关键词：逆变系统；PFC电路；输入均流；设计探究；UPS
中图分类号：TM46 文献标识码：A
1.逆变系统
含义：逆变系统包括直流升压电路，逆变电路，驱动电路，保护电路以及通信电路等等。逆变器是指将直流转换成交流的换流器，输入直流可以是低压输入或者高压输入，通过内部直流升压电路提供高压直流给逆变电路，逆变电路根据需求有单相逆变和三相逆变。保护电路是指防止电流冲击、电压冲击、输出短路、器件过温保护等保护系统可靠性，避免逆变系统受外部冲击等影响正常输出的辅助电路。
2. PFC电路
2.1 作用
PFC的英文全称是PowerFactorCorrector，意思是功率因数校正器。随着开关电源的普及应用，普通的整流电路PF值低，输入无功功率大，电力效能低，同时对市电电网存在较大谐波干扰，影响整个电网的稳定性和高效性，所以对产品的功率因数要求越来越高。PFC就是通过主动式和被动式两种方式，提高整流电路的PF值，减少无功功率输入和谐波干扰，减小整流过程中的电能损耗，起到节能的目的。
2.2 分类
PFC理论上可以分为主动式和被动式两种，主动式为有源电路控制方式，可以拥有更高的功率因数（大于0.99），适应宽范围的输入电压，但需要专用集成路进行PFC控制，所以产品电路复杂，成本高昂；被动式为无源电路控制方式，功率因数达到0.8已经是非常好的产品，但是它的优点是电路简单，成本低廉，稳定可靠，缺点是PF值低，体积较大。在一些小功率的开关电源产品中应用广泛。
2.3 主流PFC控制芯片
随着半导体技术的发展和电源开关电源技术的不断创新，主流的半导体生产厂家推出各种类型的PFC控制芯片，极大简化了PFC控制电路的设计，比如TI公司推出的UC系列产品，其中经典产品UC3854，还有比如ON公司推出的NCP1654，IR公司推出的IR1150，凌特公司推出的LT1248，仙童公司推出的FAN4810等等产品，随着PFC控制技术研究的深入，在新型拓扑结构和新型控制方法的不断突破和创新，将会有更多的更好的PFC控制芯片面世。
3. UPS
3.1含义
UPS（Uninterruptible Power System），就是为了解决市电突然掉电或者突变导致设备损坏而研发的，通过市电将电能存储在蓄电池上，通过主机PFC电路、逆变器等模块电路将不稳定的，质量差的市电转换成稳压，波形质量好，不间断地供电给系统设备。主要用于给单台计算机、计算机网络系统、交通通信设备或其他电力电子设备提供稳定可靠的、不间断的电力供应。
UPS的最主要功能：稳压输出，滤除谐波，不间断供电。在市电电网正常供电时，UPS通过内部的PFC整流控制模块，电池模块和逆变模块的能量转换，消除电网中的脉冲冲击，谐波干扰和幅值波动，起到稳压器和滤波器的作用，保证电力电子设备可靠稳定地运行；在市电电网断电时，通过电池模块和逆变模块提供交流供电给负载，通过UPS整个系统的控制系统，可以做到市电电网掉电时输出不掉电，这样就使电力电子设备保持正常运行状态，真正保证了设备的不间断运行。
3.2 逆变拓扑选型
随着不间断电源技术的不断发展和市场的不断扩大，传统两电平结构比如H桥逆变等已经无法满足市场需求，因此具有谐波小、损耗低、效率高等优势的三电平拓扑结构便应运而生。
目前针对三电平拓扑结构有很多种，最常见的两种拓扑结构为三电平“I”型和三电平“T”型，两种拓扑互有优势。I型三电平电路，每个管子只承受一半直流电压，开关损耗低，而且开关频率越高，开关损耗低的优势就越明显；T型三电平电路，主管承受全部直流电压，钳位管承受一半直流电压，对比I型三电平会少两个元件，同时控制算法简单。
4. UPS不间断电源中的PFC电路
主动式PFC整流的根据控制的变量不同，可以分为以下4种方式：峰值电流控制；滞环电流控制；单周期控制技术；平均电流控制。以上4种方法都有各自的优缺点：峰值电流控制，因为只控制电流的峰值，与电流平均值误差较大，THD值存在较大缺陷，同时对噪声的敏感，易产生次谐波振荡等等缺点，该技术将逐渐被淘汰；滞环电流控制，设置最大电流参考和滞环回差值，虽然提高了电流控制精度，但是缺点同样明显，开关频率难于做到恒频控制，在实际应用不多；单周期控制技术，该技术主要特点是反应快，精度高，于每个开关周期内对电流进行调节，能有效地抑制电源侧的扰动，既没有稳态误差，也没有暂态误差。单周控制能优化系统响应、减小畸变和抑制电源干扰，整个控制系统具有反应快、动态特性良好、开关频率恒定、易于实现、抗干扰强、控制电路简单等优点。缺点是需要快速复位的积分电路。平均电流控制，主要是在峰值电流控制和滞环电流控制的基础上进行调整，集中了峰值电流控制的恒频控制优点和滞环电流控制的精度优点，可以提供极低输入THDv和THDi，同时，简化了输出滤波器的设计，且因为有电流控制器做调节，取的是平均电流，所以提高了系统在噪声干扰下的稳定度和精度。主要缺点是：控制电路复杂，需检测电感电流需电流控制环路；参考电流与实际电流的误差随着占空比的变化而变化，可能引起低次电流谐波。但目前平均电流控制是应用最广泛、技术最成熟的PFC控制方式。
5.三相UPS高效前级PFC设计实例
三相UPS项目后级采用三路单相T型三电平逆变，通过DSP控制三路逆变输出相位相差120°构成三相逆变输出；三相UPS前级采用凌特的LT1248控制芯片，通过三路单相PFC整流电路构成三相UPS的PFC电路，电路结构简单，性能优良。
三相不同输入的均流问题，系统通过采样三相的输入电流，经过均流电路，把每相输入电流和三相平均输入电流的差值引入到各路的LT1248电流环中，使得每路的输入电流保持均衡。
单相PFC整流电路采用单电感双boost功率拓扑，节省了一个功率电感，同时整合整流和升压电路，电路更简洁，成本更低，如图1所示。
实际产品开发应用过程中，根据产品的性能指标，安规和认证的要求，需要在输入增加LC滤波电路，同时在PFC的工作前需要对正负BUS进行缓启动处理，防止PFC模块启动瞬间的冲击电流损耗器件，同时为了保证提供给后级逆变系统平衡的稳定的正负BUS电压，还需要对正负BUS进行均压控制，BUS过压保护，这些指标要求需要对正负BUS电压采样并通过硬件处理后送入LT1248的控制环路，保证每路的PFC功率模块正常工作，同时为增加系统可靠性还要加入系统输入电流过流保护，功率器件的过温保护，IGBT的过流保护等等措施来满足产品的规格设计要求。
参考文献
[1]杨成林，陈敏，徐德鸿.三相功率因数校正（PFC）技术的综述（1）[J].电源技术应用，2002（8）：50-55.
电流和电路范文4
关键词：分配式电源；配电网；电流保护
中图分类号：TM421 文献标识码：A 文章编号：
一、DG的故障电流特性
DG包括热电联产（CHP）发电、微型燃气轮机发电、小型水力发电、风力发电、光伏发电、太阳能发电、生物质能发电、燃料电池等。按照DG与配电网的接口方式不同，DG可分为变流器类电源和电机类电源。
1.电机类DG
通过同步发电机或异步发电机直接连接到配电网的DG属于电机类DG。通常，CHP发电和小型水力发电等采用同步发电机直接并网，而风力发电一般采用SCIG或DFIG直接并网。根据文献，在并网点发生短路时，同步发电机输出的起始短路电流可达额定电流的7倍左右。如果短路点距离DG安装点较远，考虑到线路阻抗和非理想金属性短路，实际短路电流会小一些。根据文献，在并网点发生短路时，SCIG提供的起始短路电流约为额定电流的5~7倍，此后经过约3~10个周期逐渐衰减到零。根据文献，在并网点发生短路时，DFIG会产生8~10倍于额定电流的起始短路电流，然后逐渐衰减。若在短路期间，DFIG的转子功率控制器仍维持有效，则DFIG会提供持续的短路电流，但其值会限制在略高于负荷电流。但若发生短路时，Crowbar电路起作用，将转子绕组短接，则DFIG的短路电流特性与SCIG类似，稳态短路电流趋于零。
2.变流器类DG
通常，燃料电池、光伏电池、直驱式风力发电、微型燃气轮机和储能装置等都是通过变流器并网的。变流器类DG的限流特性取决于变流器的控制与保护策略。接入到配电网运行的变流器类电源基本上采用三相电压源变流器（VSC），其直流母线接收来自DG或储能装置的直流电，由VSC将直流电逆变为与电网电压同步的交流电，经过连接电抗器的缓冲和滤波后接入配电网中。VSC存在直接电流控制和间接电流控制2种基本控制策略，其短路电流特性显著不同。直接电流控制方式可以实时控制交流电流的瞬时值］。在并网点发生短路时，DG向短路点提供的短路电流始终可以控制在设定的允许过电流范围（一般为1.2~1.5倍的额定电流）之内。对于间接电流控制，由于存在调节过程，在配电网发生短路时，将会出现一个暂态过程。次暂态短路电流的大小取决于变流器的电路参数，一般不超过4倍额定电流，稳态短路电流将限制在过电流设定值范围（一般为1.2~1.5倍的额定电流）之内。
二、含DG配电网的短路电流计算
含DG配电网的短路电流计算依赖于配电网结构、DG接入位置，以及所有无源和有源元件的等值模型。配电网的短路电流在短路期间是一个动态变化过程，要求一个模型能够反映短路全电流的变化过程非常困难，因此，短路电流特性常用一个最大的次暂态短路电流（起始短路电流）和一个最小的稳态短路电流来表征。而对配电自动化系统故障定位影响较大的主要是次暂态短路电流。含DG配电网的短路电流计算一般遵循以下步骤：首先建立DG的等效电路，电机类和采用间接电流控制的变流器类DG等效为电压源和次暂态电抗的串联形式，而采用直接电流控制策略的变流器类DG等效为电流源；之后将DG的等效模型、配电网各元件以及系统侧等效电源按照元件之间的电路连接关系连接起来，形成配电网的短路分析模型；再根据电路连接关系，求取各电源点（包括配电网的系统等效电源）单独在网络中引起的短路电流，即该电源对短路电流的贡献；所有电源产生的短路电流之和即为系统的总短路电流。上述短路电流没有包含非周期分量，馈线终端、配电终端中故障电流检测虽然采用傅里叶算法，但由于存在互感器和采样误差，以及非周期分量影响难以完全排除，在设置电流定值时需采取乘系数的方式加以考虑。
三、DG配电网电流保护的解决策略
DG接入配电网后，会改变配电网的短路电流水平和方向。由于DG容量一般较小，提供的短路电流也较小，而且短路电流会受到光照和风速等自然因素影响，因此，增加了继电保护配合的困难。但也由于DG提供的短路电流较小，对配电自动化系统的故障定位一般不会造成较大影响，利用这个特点，完全有可能采用附录A所述的基于故障电流的传统故障定位规则或者是对其稍加改进就能实现故障定位。
1.DG接入的相关限制
为了减少DG对配电网的影响，对DG的接入一般有以下限制。1）国家电网公司标准Q/GDW480-2010《分布式电源接入电网技术规定》要求，DG总容量原则上不超过上一级变压器所供区域负荷的25％。2）IEEE起草的DG并网标准Std 1547.2中，定义了刚性系数（SR）的概念。SR定义为公共连接点（PCC）含DG的配电网短路容量与DG短路容量之比，并要求SR不能低于20。SR反映了DG对PCC处短路电流的贡献。
2.DG接入上游母线的情形
对于DG接入上游母线的情形，无论接入数量多少，在SR满足Std 1547.2标准要求的情况下，根据故障电流信息，采用基于故障电流的传统故障定位规则就能实现故障定位。但是，需要将DG接入点开关和DG出口断路器处的配电终端的故障电流信息上报阈值均根据主电源的短路电流设置，使流过主电源所提供的短路电流时超过该阈值而上报故障电流信息，但流过DG所提供的短路电流时不超过该阈值而不上报故障电流信息。
3.DG接入馈线的情形
对于DG接入馈线的情形，当某个区域发生故障时，除了该区域的主电源侧端点会流过主电源所提供的短路电流以外，对于该区域与DG连接的端点也会流过相应DG提供的短路电流。若主电源提供的短路电流与DG提供的短路电流相差较大时，可以设置故障电流上报阈值，当流过主电源所提供的短路电流时超过该阈值而上报故障电流信息，而流过DG提供的短路电流时未超过该阈值而不上报故障电流信息，从而根据故障电流信息依靠传统故障定位规则就可以进行故障定位。但是，若主电源所提供的短路电流与DG提供的短路电流相差不大时，则难以使设置故障电流上报阈值达到上述目的，根据故障电流信息依靠传统故障定位规则进行故障定位会发生误判。
四、结束语
1）选择含DG配电网的配电自动化系统故障定位策略的一般原则是：如果可以找到一个阈值，能可靠地将来自主电源的短路电流和来自DG的短路电流区分开来，只有流过来自主电源的短路电流时配电自动化终端才上报故障电流信息，则可以根据故障电流信息采用传统故障定位规则进行故障定位。2）当限制分散接入每条馈线的DG总容量不超过该馈线最严酷情形下所带负荷的25％时，城市电缆配电网根据故障电流信息依靠传统故障定位规则基本上都能正确进行故障定位，对于架空配电网在供电距离较短时，也可以根据故障电流信息依靠传统故障定位规则进行故障定位，在供电距离较长、接纳DG尤其是电机类DG的容量偏高时，则须采用改进的故障定位策略。
参考文献：
电流和电路范文5
【关键词】电流模 电路 应用
1 电流模技术的概念
电流模电路也叫做电流型电路，它将电流当作主要参量来对模拟信号进行处理。从严格意义上来看，输入信号与输出信号都属于电流。整个电路只含有晶体管结电压，并没有别的电压参量，所以它被称作电流模电路。电流模电路具有以下几种特点：频带比较宽，速度比较快，动态范围相对较大，容易实现对电流的春出以及运输。利用这个方法对模拟信号进行处理，或者进行集成电路的设计，是近几年比较常见的方法。在进行高速宽带线性模拟集成电路以及非线性模拟集成电路的制作时，其最重要的基础就是电流模方法以及相关原理。所以，可以说电流模电路的广泛使用是一个重要的里程碑。
在传统的对模拟集成电路的探究中，学界常常将电压当作输入参量以及输出参量，因此在对模拟信号进行处理的时候，常常将电流信号转化为电压信号。电路以及系统都是利用电压来进行标记的。
相较于电压模电路，电流模处理电路的方法在阻抗方面存在着明显的不同。比如，在现实应用中的各种类型的电路里，内阻比较小的信号源通常会被当作电压源；内阻相对比较大的信号源常常被看作电流源。理想环境下，电压放大电路应该有着趋向于无限大的输入抗阻，而且它的输出抗阻应该是0；同样在理想环境下，电流放大电路的输入抗阻应该是0，而输出抗阻则趋向于无限大。在非常低的阻抗节点之上，各个电量间的电流量存在相加减的关系。
事实上，对于电流模电路，人们还是比较熟悉的，在实际应用中有非常多的电流模电路，比如，集成运放中进行分析的电流镜电路，甲乙类输出电路等等。
2 电流模电路的特点
2.1 非线性失真小
电流模电路主要的传输对象为电流。通常情况下，晶体管器件本身的指数伏安特性并不会对电流传输的线性度产生影响。因此，相较于电压模电路，电流模电路的非线性失真出现的概率要小很多，它能够对模拟信号进行更为精细的处理。
2.2 方便电流的存储以及转移
动态电流模电路对电流的储存功能以及转移功能具有其他电路不具备的优势。需要强调的是，电流模电路的这个特性并未在模拟集成电路以及相关应用中得到发挥。其限制性因素为支撑电路的不足。支撑电路影响了该系统的高速宽带，限制了其精度。
3 电流模单元电路的应用
所有的模拟功能的线性电流模集成电路以及非线性电流模集成电路的基本组成都是电流模单元。其常见的应用情况如下。
3.1 跨导线性电路（Trans Liner Circuits）
如图1所示，TL回路构成能够改变并增加电流放大单元电路。图1显示的T1与T4均为顺时针方向的发射结。而T2和T3则均为逆时针方向。所以，T1-T4的发射结共同后成了TL回路。其信号则由T3与T4的集电极以及基极进行输入，通过放大之后再由T1和T2进行输出。
该图是由基本电流放大单元级联构成的电流放大电路，它主要包括四级。其中第一级的T1，T2，T3，T4都是TL回路的主要组成部分，T3和T4是输入管，他们的偏置电流是（IO-IE），T1和T2则是差动管，它的偏执电流则是IE。所以这个单机电流的增益如下：
通常情况下，T1，T2，T3，T4的典型值是100，各个组的增益取值应该为β/10、
这个电路具备以下特点：通过对电流源本身的偏压进行改变能够对静态电流产生影响。所以利用这个方法能够提高增益调节的方便性，帮助增益控制提高自动化水平，尽可能大的降低功耗。
3.2 电流镜（Current Mirrors）
电流镜，也常常被称作CM电路。这种电路既能被当作电路的直流偏置以及有源负载，还能将电流量依据一定的比例进行传输。它在很多的电流模电路中都有比较广泛的运用。
常见的电流镜主要包括的结构有：基本镜像电流源，精密镜像电流源，高输出阻抗串接镜像电流源，闭环负反馈镜像电流源（威尔逊电流源），比例电流源，微电流源以及跨导线性甲乙类电流放大单元等。
3.3 电流传输器（Current Conveyors）
电流传输器也被叫做CC电路，它是一种三端器件。其本身是一种常见的电流模电路，组成部分为：电流镜和电流镜，电流镜和TL回路或电流镜和运放。电流运输器是构建宽带，运转速度高，精度比较高的模拟功能电路的基本电路之一。喜爱你在常见的电流传输器主要包括第一代电流传输器以及第二代电流传输器。
3.4 开关电流电路（Switched Current Circuits）
开关电流电路主要运用MOS器件栅极电容本身的存储能力来存储电流，转移电流。电管电流电路的别名又叫做动态电流镜，它主要被用于开关电流滤波器，开关电流以及电流转换器等方面。
4 小结
电流模电路的应用最早开始于上世纪八十年代末，近几年发展势头正旺，已经变为一类重要的电路了。其应用形式正在逐渐丰富。而在学术界，对电流模电路及其应用的研究正在变得越来越为人们所重视。本文对各种电流模电路和电流模电路的相关原理进行了分析，阐述了新的电子电路分析方法。这个方法主要运用跨导线性电路，电流镜，电流传输器等等对常用的电子电路进行了分析。本文主要包括三大部分，它们是：电流模技术的概念，电流模电路的特点，电流模单元电路的应用。其中电流模单元电路的应用主要包括以下几大部分：跨导线性电路；电流镜；电流传输器；开关电流电路等。目前国内对电流模电路的应用还存在着不充分的问题，这需要学界对其相关领域不断深入研究，提供良好的技术支撑。
参考文献
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电流和电路范文6
关键词：电路设计 仪器选择
电学是高中物理的重要组成部分，电学中的电路设计和仪器选择是电学的核心内容，如何让学生掌握电路的设计和仪器的选择是电学教学的关键。以高二物理教材“描绘小灯泡的伏安特性曲线”、“测金属丝的电阻率”、“测电源电动势和内阻”等几个学生实验为例，这些实验都有许多相似之处和不同之别，学生只要掌握了电路设计和仪器选择的原理和方法，其它问题就迎刃而解了。
一、电路设计原理
以上实验都是利用滑动变阻器改变电路中的电流，用电流表和电压表测量电路中小灯泡、金属丝、变阻器的电流和电压，然后用作图法和计算法分别去描绘小灯泡的伏安特性曲线、计算出金属丝的电阻率和电源电动势和内阻。滑动变阻器、电流表和电压表在电路中有不同的接法。
（一） 滑动变阻器电路的选择
1.限流电路（如上图左）
当移动滑动变阻器滑片时，可以改变电路中的电阻，从而控制用电器的电流和电压。设电源电压为E，用电器（小灯泡、金属丝、变阻器）的电阻、电流、电压分别为R、I、U，滑动变阻器的全值电阻为R0，
1）当滑动变阻器滑片P滑到右端时，用电器上的U、I均为最大，其最大值分别为E、E/R
2）当滑动变阻器滑片P滑到左端时，用电器上的U、I均为最小，其最小值分别为ER/（R+R0）、 E/（R+R0）
综上所述，限流电路的电流和电压调节范围分别为
U： ER/（R+R0）——E
I： E/（R+R0）——E/R
由上式可知，限流电路的电流和电压调节范围与滑动变阻器的全值电阻R0有关，在E、R一定的情况下，R0越大，电流和电压调节范围越大；当R0比R小得多时，电流和电压调节范围都很小。
2.分压电路（如上图右）
1）当滑动变阻器滑片P滑到右端时，用电器上的U、I均为最大，其最大值分别为E、E/R
2）当滑动变阻器滑片P滑到左端时，用电器上的U、I均为最小，其最小值分别为0、0
综上所述，限流电路的电流和电压调节范围分别为
U： 0——E
I： 0——E/R
由上式可知，限流电路的调节范围均与滑动变阻器的全值电阻R0无关。
3.两种电路的比较
1）两种电路都可以控制用电器上的电流和电压，两种电路的电流和电压调节范围的上限相同（U、I的上限均为E、E/R），而下限不同，限流电路的电流和电压调节下限为ER/（R+R0）和E/（R+R0），而分压电路的电流和电压调节下限均为0，所以分压电路的电流和电压调节范围都大于限流电路的调节范围。
2）限流电路简单，通过电源的电流小，使用同一滑动变阻器和同一用电器时，限流电路消耗的电能小于分压电路消耗的电能。
3）当R比小R0得多时，限流电路的电流和电压调节范围分别近似为0-E和0-E/R，两种电路的电流和电压调节范围差别不大。
4）当R比大R0得多时，限流电路的电流和电压调节范围的上限和下限相差不大，即调节范围很小；但分压电路的调节范围仍然较大。
4.两种电路的选择
1）当用电器电阻R比滑动变阻器的全值电阻R0小或差不多，且实验要求的电压变化范围不太大时，一般选择限流电路
2）当用电器电阻R远大于滑动变阻器的全值电阻R0，且实验要求的电压变化范围较大时，一般选择分压电路
3）若采用限流电路，电路中的最小电流仍然超过用电器的额定电流时，必须选择分压电路
4）实验要求电压或电流从零开始连续变化时，必须选择分压电路
5）当两种电路都能满足实验要求时，从能耗考虑，应优先选用限流电路
（二）电流表、电压表测量电路的选择
R
电流表、电压表测量电路有电流表外接法（如上图左）和电流表内接法（如上图右），由于电流表和电压表内阻的影响，两种电路的测量值和真实值之间存在误差。设电压表内阻为RV，电流表内阻为RA，待测电阻真实值为R，测量值为RN
1.电流表外接法的相对误差： 测量值 RN =U/I=RRV/（R+RV）
相对误差 N =（R-RN）/R
=R/（R+RV）
≈R/ RV
2.电流表内接法的相对误差： 测量值 RN =U/I=R+RA
相对误差 N =（R-RN）/R
= RA/R
3.两种电路的误差比较：为了测量精确，减小实验误差，
1） 当（R/ RV）〉（RA/R）时应选择电流表内接法电路；
2） 当（R/ RV）〈（RA/R）时应选择电流表外接法电路。
二、实验电路选择
1. 在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，因为小灯泡在实验范围内的电阻较小，所以采用电流表外接法，为使小灯泡上的电压能在较大范围内调节，变阻器采用分压电路，实验电路如下图左。
2. 在“测金属丝的电阻率”，实验中，因为金属丝的电阻值较小，所以采用电流表外接法。由于电路对电流和电压的调节范围要求不大，变阻器在电路中采用限流电路，实验电路如下图中。
3. 对于“测电源电动势和内阻”的实验，由于电池的内阻比电压表内阻小得多，与电流表内阻差不多，所以采用电流表内接法。而且利用滑动变阻器改变电路中的电流，滑动变阻器在电路中采用限流电路，实验电路如下图右
