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  1.題主的電流源分析

  電流源產生的電流流過正向二極管，此時系統的電壓U為：

  按題主的意思，二極管是所謂“理想的”，因此它的正向電阻為零，于是有：

  現在，我們把二極管反接，又因為二極管是所謂“理想的“，因此二極管的反向電阻為無窮大。于是電流源兩端的電壓為Is與它內阻的乘積。

  我們當然知道電流源的內阻十分巨大，而所謂”理想的“電流源，其內阻為無窮大，于是電流源會產生無窮大的電壓來。這個無窮大的電壓加在在二極管上，按道理，二極管會被這無窮大的電壓給擊穿，接著系統又恢復正常，Is流過擊穿的二極管并流向電阻R。

  我不知道這種所謂的理想狀態的討論有何意義，恐怕只能滿足學生的好奇心吧。

  2.實際電流源分析

  設圖中的電源電壓為24V，穩壓二極管的穩定電壓為6V。若電阻R1和R2均為10K，它們的分壓是3V，則晶體管基極的電壓為：

  我們知道，晶體管的基射極間電壓為0.6V，因此晶體管發射極的電壓為：

  設，發射極電阻Rc的阻值是1.2K，于是，流過發射極電阻Rc的電流是：

  晶體管T1的集電極電流近似等于發射極電流，于是晶體管T1的輸出電流為：

  由于晶體管基極的電壓是固定不變的，因此我們知道，晶體管的輸出電流當然也不會變化，并且與它的負載Rc的值無關。換句話說，此電路就是一個恒流源。

  設，電阻Rc=8.2K，于是它兩端的電壓為2X8.2=16.4V。由此我們知道，晶體管T1的管壓降為：

  這5.2V就是此恒流源能夠實現恒流的本錢。

  當電阻Rc增大時，它兩端的電壓會增大。例如我們將它的電阻增加到10K，于是晶體管T1的管壓降為：

  我們看到，這里的關系完全滿足電流源的基本特征：負載電阻越大，負載電阻上的電壓當然也越大，但此時T1的管壓降已經大幅跌落。

  我們知道，當晶體管飽和時，它的管壓降是0.3V。據此，我們來計算一下電阻Rc的最大值是多少：

  如果負載電阻Rc的阻值變小，例如只有原先的一半左右，即4.2K，又會發生什么情況?

  我們看到，管壓降增加了。如此看來，若負載電阻繼續減小，管壓降還會增加。因此，晶體管的耐壓必須滿足要求，否則會被擊穿。

  我們來看看當Rc=0時的管壓降是多少：

  可見，此晶體管的管壓降必須大于21.6V，否則此晶體管會被擊穿。

  通過簡單計算，我們由此得知，恒流源所接的負載電阻是有范圍限制的。

  3.把二極管接入實際恒流源電路會發生什么?

  我們知道，所謂的理想二極管，其正向壓降為零，反向壓降為無窮大，因此我們可以用普通的開關來模擬。

  當開關閉合時，相當于二極管處于正向接法，此時恒流源的電流變化情況正如第2條分析的結果。

  當開關打開時，晶體管T1的集電極開路，這時會怎樣?答案是，不會怎樣，晶體管的集電極電流為零，晶體管的特性確保了不會強制性地恒流輸出2毫安的電流，以此保障了系統安全。

  結論：

  由以上計算可知，電流源在負載電阻變大變小時，負載的上電壓也會變大變小，并且是以電流源自身的壓降變化為代價的。

  電流源對負載供電時，作為代價的就是它自身的壓降!

  非常想對題主說，別再用什么理想電流源、理想二極管來難為自己了，還是實際一些。

事實上，我們從實際的計算中能學到的知識是遠遠多于這些所謂的理想狀態的。歡迎大家關注高級品發光二極管品牌科特翎科技，與大家一同在發光二極管行業共同進步，尋求提供更好的發光二極管led燈珠等產品。