TI中文支持网Part Number:OPA227
5023.OPA+LED_放大应用电路.pdf
按照这个电路图，相同的器件，但是得到了不理想的效果：
我通过滑动变阻器改变Vin的大小，
1、首先在Vs=3.3V时，改变Vin，测量LED电流I，得到的曲线斜率约为-0.85，而不是-1，想知道可以改进的地方（上电前测试了三个电阻，几乎接近标准值）；
2、当改变Vs的值，而Vin=-2.185v不变时，测量LED电流I发现：
Vs>3.3时，Vs上升，电流竟下降；
Vs<3.3时，Vs下降，电流竟上升；
这不是恒流源吗，想知道为什么会有上面的现象？
Jack：
测了OPA227的第3引脚电压为-0.15V
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Amy Luo：
您好，
Jack 说：我通过滑动变阻器改变Vin的大小，
具体的怎样连接的？与R1电阻连接的时候中间是否加了跟随器以减少输出阻抗？否则的话，信号源输出阻抗太大会改变电路图中R1和R2的比值。
1、应该是滑动变阻器分压造成的，这样信号源输出阻抗会较大，建议加电压跟随器以减少输出阻抗。
2、此时 Vin=-2.185v是滑动变阻器产生的分压吗？此Vs=3.3V时输出电流多少？LED在此电流下导通压降是多少？
您有FTZ851的 datasheet 吗？我没有找到其 datasheet
测了OPA227的第3引脚电压为-0.15V
3脚是接地管脚，您怎样测量其电压为-0.15V的？
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Jack：
我把滑动变阻器的分压通过一个放大器转换成负压。它的输出阻抗一个也是比较小的吧，还需要再接跟随器吗？
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Jack：
2、我下午测一下
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Jack：
FZT851.pdfIRFR7446.pdf
我将FZT851换成了大电流MOS管，原理上来说效果应该一样
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Jack：
3脚我测得应该不准确，因为运放输入阻抗大，和万用表大小相差不大，因此暂时没办法准确测量
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Amy Luo：
反相器输出端您为什么加了一个上拉？OPA227不是OD或OC输出，不用接上拉，我担心这里有电流流入R16，影响恒流源的工作，您这里去掉R26，再测试结果怎样？是否斜率为-1？如果不是的话，我估计与MOS管有关，您先确认这一点。
文档中三极管元件型号应该写错了，不是FTZ851应是FZT851，要不然我搜FTZ851找不到。
Amy Luo 说：此Vs=3.3V时输出电流多少？LED在此电流下导通压降是多少？
如果斜率为-1后，再去改变Vs电压，再看这里是什么问题。
也建议您附上 LED datasheet
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Jack：
1、我把上拉电阻去掉了，斜率仍然不是-1,
2、我又去掉了前面将负电压转正电压的电路，只留下图纸上的那一个原本的三极管电路，然后直接用电源供负电压当DAC，斜率也不是-1
而且以上两次，Vs变化时，电流都会变，我想是不是三极管或MOS管的原因。
是不是因为在电路反馈调节时，MOS管存在动态电阻调节电流电压，但是是有限度的？
附上FZT851和MOS管IRFR7446，LED的手册
8015.IRFR7446.pdf3051.FZT851.pdf2577.白灯10w.pdf
(function(id)
{var v = document.getElementById(id);var op = v.style.position, ol = v.style.left, or = v.style.right, fe = [];var nodeLimit = 50;checkVideo = function() {if (!v.canPlayType || v.error) {var bound = 0;while (v.childNodes.length > 0 && bound < nodeLimit) {bound++;if (v.childNodes[0].nodeName != 'SOURCE') {v.parentNode.insertBefore(v.childNodes[0], v);}}v.parentNode.removeChild(v);} else if (v.readyState == 0) {window.setTimeout(checkVideo, 249);}},checkVideoRendered = function() {if (v.networkState == 1 && v.readyState == 4) {v.style.position = op;v.style.left = ol;v.style.right = or;for (var i = 0; i < fe.length; i++) {fe[i].parentNode.removeChild(fe[i]);}} else {window.setTimeout(checkVideoRendered, 249);}}if (navigator.userAgent.indexOf('iPad') == -1 && navigator.userAgent.indexOf('iPhone') == -1 && navigator.userAgent.indexOf('iPod') == -1) {window.setTimeout(checkVideo, 249);}
})('v_78ee282e8ecb43cc8935c97adfae5d0b');这里还有一段去掉了前部分的正负电压转换，DAC=-1.8V，Vs变化，电流变化的调试视频
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Amy Luo：
Jack 说：
1、我把上拉电阻去掉了，斜率仍然不是-1,
2、我又去掉了前面将负电压转正电压的电路，只留下图纸上的那一个原本的三极管电路，然后直接用电源供负电压当DAC，斜率也不是-1
斜率不是-1，也与电路元件参数的公差有关，所以请确认R1、R2和Rshunt电阻的精度，它们的值决定的Vin与Iout的比值。
Jack 说：这里还有一段去掉了前部分的正负电压转换，DAC=-1.8V，Vs变化，电流变化的调试视频
这里Vs输出电流的能力是恒定的吗？Vs调节在不同电压时可以输出的电流是多少？是否有要求的恒流输出的电流的能力？
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Amy Luo：
Jack 说：是不是因为在电路反馈调节时，MOS管存在动态电阻调节电流电压，但是是有限度的？
应该是这里的问题，看MOS管在不同电流下导通电阻是mΩ级别的，不同电流下导通电阻变化不大，因此其导通压降不易调节，因此很可能是这里的问题。
您在给定输入电压时，测量输出电流的同时，您可以测量Rshunt上、LED和 三极管的电压吗？比如输入-2V时，期望的电流是2A，在2A电流时，LED需要的压降是约3.2V，Rshunt电阻上是2A*0.1Ω=0.2V，三极管Q也有压降，这样VLED+VRshunt+VQ=Vtotal需小于Vs，否则的话应该实现不了恒流。Vs-Vtotal这部分多余的电压，需降在三极管上，三极管调节其导通内阻，从而调节导通压降。
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Jack：
我通过将R1也就是我仿真图中的R16换成滑动变阻器，然后通过它进行校准，可以实现电流电压斜率=-1，而且此后改变DAC电压，固定VCC=5V，输出电流变化是线性的；断电后测得此时电阻约为8.14KΩ。
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Jack：
谢谢你的解答，我现在特意做了实验，记录了数据，其中DAC输入是恒定不变的，只改变VCC，观察各点电压变化：
但要注意的是，OPA227负极电压测量是不准确的，但是应该可以用来判断其变化趋势并进行对比
我发现：
1、绝大多是时候，OPA227的负极竟然不是一直为0的，为什么不会自动调节到0呢；
2、随着VCC增加，电流是减小的；反之，电压减小的一段范围内，电流居然是增大的；
3、MOS管两端电压Vds居然可以达到3V左右，也能减小到接近0V还可以工作；
4、采样电阻Rshunt两端电压也不是固定不变的；
以上这些我感觉很奇怪，不合运放恒流源的常理，希望您可以给我一些解答，谢谢！
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Amy Luo：
每个运放由于工艺问题其输入端都有输入失调电压和输入失调电流，OPA227也不例外，如下截图其失调参数，但是我没想到会这么大，达到几个mV级别，两个电阻您是采用8.14KΩ和1KΩ吗？这样计算也不该达到几个mV级别。我想可能与电路环路的响应延迟有关，或者说电路的稳定性有关，因为运放差分输入V1控制Vg电压输出，Vg电压又控制Vds电压，Vds电压又决定了Vs电压，这个控制环路有滞后，那么就会出现运放差分输入不为0。
您在电路中加上C1=100pF补偿电容，再测试结果怎样？我预测应该有所改善。
看下面英文版文档截图如下描述，（中文版的翻译不准确），电路的稳定性与补充电容C1有关，电路VCC在5V供电时响应是干净的，或者说是没有过冲的，那么在大于5V时就不能保证响应的稳定的了，因此需调节C1值。
https://www.ti.com/lit/an/sbea001/sbea001.pdf
以上这几种现象我理解都与V1电压不是0有关，而V1电压不是0V与整个电路的环路响应有关。
Vds=0V了，MOS管就不能调节电路压降使电路工作在恒流下了。
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Jack：
你好，我刚开始就是加了C1电容的，100pf,然后现在我又更换了10pf和470pf,结果V1的电压仍不为0，只是影响了LED电流稳定的速度；
我感觉还是MOS管的原因，因为我发现只要减小VCC使Vds<Vgs-Vth，也就是工作在线性区，V1就可以接近0；反之，就不为0；
现在问题就是当电流调节时，无法固定一个VCC使得MOS管满足上述关系从而工作在线性区，从而V1也无法接近0；
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Amy Luo：
很抱歉，我上一条回复没有注意到MOS管的工作状态。
Jack 说：现在问题就是当电流调节时，无法固定一个VCC使得MOS管满足上述关系从而工作在线性区，
您这句话是什么意思？我没有明白
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Jack：
不好意思，我没有阐述明白。
我的意思是说，根据测得的数据可以发现只要MOS管工作在线性区，那么电流就不会随Vds变化，也就是电流不会随着Vs的变化而变化；但是需要满足工作在线性区，就需要Vds<Vgs-Vth，那么Vds电压不能过大，那么Vs不能过大，也就是Vs需要随时调整大小，不能太大。所以我才说，无法固定一个Vs，使得MOS管工作在线性区从而使LED电流不随Vs变化。
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Jack：
目前计划使用一个线性可调恒压器实时调节Vs。
给我的感觉是，运放恒流源想要做好，还存在很多问题。
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Amy Luo：
LED电流就是要跟随Vs变化而变化的，因为工作原理就是通过调节Vs电压来调节LED电流的。因为MOS管D极电流约为其S极电流，D极电流就是LED电流，Rshunt电流就是S极电流。调节Vs电压也就调节了LED电流。Vs电压是通过运放反馈回路调节的。
