用两只仪表放大器制作精密的电压-电流源

2009年08月10日 10:08    贾延安
关键词: 电流源 , 电压 , 仪表放大器
很多设计都需要精密的压控电流源,尤其是在可变负载情况下。通常的方法是使用几支运放和一些无源元件,但由于元器件特性不理想而会有固有的误差,如有限的开环增益、共模抑制、偏置电流和补偿电压。采用运算放大器的设计可能需要使用设定增益精密电阻,以及保持稳定的额外电容。另外,有些电路设计提供的电流并不与输入电压直接成正比。例如,图1中的电压-电流转换器就要求集电极电流约等于射级电流,并且只提供一个方向的电流。



图1,电压-电流转换器的基础是集电极电流约等于射极电流,并只沿一个方向提供电流。

  使用两支仪表放大器和两支电阻,可以构造一个0.01%精度的压控电流源(图2)。该电流源有±10V的输入电压摆幅,与输出电流成正比。即使在高达90mA输出电流时也能保持高精度。Analog Devices公司的AD620小功率低漂移仪表放大器提供电路控制和误差校正,但不是输出电路的一部分。因此,Q1和Q2可以替换为大功率晶体管,以实现更高的输出电流。可以将仪表放大器配置成从1~10000的任意增益,以适应低于1mV的输入信号。简单地在IC1和IC2的输入端跨接一个电阻,就可以实现所需的增益。



图2,这款制作方便的电压-电流转换器可在一系列情况下提供较高的精度。

  第一个仪表放大器IC1控制推挽输出级的基极电压。电阻与二极管偏置Q1和Q2,以消除交越失真。IC2提供误差校正,以及处理基射电压的增量。误差电压(D1/D2结与输出电压的测量差值)送至IC1的基准脚,并与输入电压相加。相加结果就是一个与输入电压成正比的输出电流。此电路在±10V输入范围内实现了0.01%的典型直流精度,以及1kHz时输出电压为±5V峰峰值的1.5%典型交流精度。

  计算输出电流的方程为:



  其中



  因此,



  或



  此电路提供宽的输出范围,以及与输入电压直接成正比的输出电流,并有高的线性度和精度(图3)。



图3,图2中的电路提供宽的输出范围,输出电流与输入电压成正比,并实现高线性度和精度。
欢迎分享本文,转载请保留出处:http://www.eechina.com/thread-3073-1-1.html     【打印本页】
zhshm59 发表于 2014-12-5 06:02:46
很实用
spy007868 发表于 2014-12-5 09:00:05
谢谢分享。
andytuba 发表于 2015-6-4 06:53:29
做得很好。感谢分享
您需要登录后才可以发表评论 登录 | 立即注册

相关在线工具

相关文章

相关视频演示

厂商推荐


关于我们  -  服务条款  -  使用指南  -  站点地图  -  友情链接  -  联系我们
电子工程网 © 版权所有   京ICP备11013910号 | 京公网安备11010502021702
回顶部