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电流输出电路技术为您的模拟工具箱添加多样性

上网日期: 2014年06月19日 ?? 作者: James Bryant ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


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关键字:电流输出电路技术? Howland电流源? 电平转换? 电流镜?

目前为止,我们讨论的电路都是单极性的——电流在一个方向上流动——但双极性电流电路也是可行的。 最简单、使用最广泛的当数Howland电流泵,如图9所示。这款简单的电路有很多问题: 它对电阻匹配的精度要求极高,以获得高输出阻抗;输入源阻抗会增加R1电阻,因此它的数值必须非常低以最大程度降低匹配误差;电源电压必须比最大输出电压高得多;并且运算放大器的CMRR性能必须相对良好。

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图9. Howland电流泵 双极性电流输出

现在,高性能仪表放大器售价不高,因此使用一个运算放大器、一个仪表放大器和一个电流检测电阻组成双极性电流源极为方便,如图10所示。这类电路比Howland电流泵要更为简单,不依赖于电阻网络(除了集成仪表放大器的那种),且电压摆幅在每个电源的500 mV以内。

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图10. 双极性电流运算放大器

目前为止,我们讨论的电路都是具有精密电流输出的放大器。 当然,它们能够与固定输入一同使用,提供精密电流源,但构建一个更简单的双端电流源也是可行的。 低电流基准电压源ADR291 具有10 μA左右的待机电流,典型温度系数为20 nA/℃。 如图11所示,加入负载电阻后,则3 V至15 V电源范围内的基准电流为(2.5/R + 0.01) mA,其中R为负载电阻,单位是kΩ。

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图11. 双端电流源


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