双极性恒流源电路设计图文分享-KIA MOS管
上一篇文章我们分享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。
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。
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/°C。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。
若精度不是问题,且只要求刚性单极性电流源,则可以采用耗尽型JFET和一个电阻组成电流源。
如图12所示,这种配置在温度发生变化时并不十分稳定,且对于给定的R值,各器件的电流可能有相当大的差异,但该配置简单而廉价。
图13显示的是经过简单修改的电源电路,可为LED提供恒定电流。采用小输出电流,它可以固定输出电压正常工作。
为了得到可变的电流,将基准电压:来自黑砖头或本地,施加于P1和P2所代表的电位计。OPA2和MOSFET通过R1输出小电流,在其上产生压降。负载电流流过检测电阻。
若检测电阻上的电压由于负载电流超过R1上的压降而有所下降,那么OPA1输出将上升,覆盖砖头中的电压控制,并限制其输出电压,防止输出电流超过限值。
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