可产生微弱电流的交流恒定电流源

2014-01-07 11:30:19来源: 互联网
可产生微弱电流交流恒定电流源

电路的功能

不管交、直流,传感器的驱动大多采用恒流源,所谓恒流源是指即使负载阻抗发生变化。流过的电流也不改变的电路,这种电路可用来测量未知电阻或阻抗。

从电路图可以看出,因负载的一端可以接地所以应用范围很广。

电路工作原理

如果连接该电路的负载电阻为RL,即使改变RL,流过负载的电流IO也不变。电路构成正反馈环路,增加缓冲放大器A2可以减少误差,并控制EIN≈IO.R5。

输出端产生的电压VOUT=IO*RL,此电压被反馈给A1,用增加负载电阻的办法来补偿电流的下降。可获得恒流特性的负载电阻,其最大值RL由输出电流IO、传感电压IO*R5以及OP放大器的最大输出电压确定,可用下式计算:

最大输出电流由OP放大器的输出电流确定,当需要较大的电流时,应在A1输出端加电流增强器。

具体计算最大负载电阻时,输入为1V,有1UA的恒定电流流过,所以若设R5=1M,OP放大器的最大输出电压为10V,则:

这种状态下各部分的电压如下:

电路输出电压和A2输出电压为1UA*9M=9.0V,A1的引线2为:(IO.RL+IO.R5)/2=+5V,引线3根据EIN+((IO.RL-EIN).(R2/(R2+R4)),为+5V。

使用注意事项

负载电压的输入电压之和应小于OP放大器的最大输出振幅(VO≈10)。OP放大器A2采用输入偏流IB小的产品(IB≤IO/1000)。

采用由输入电压改变恒流值的方式,EIN≥10MV时,应增加OP放大器的失调调节电路。R1~R5电阻的特性必须一致,必须采用相对误差(不是绝对误差)小的产品。

因为构成正反馈环路,所以会引起振荡。必须在R3上并联100PF左右的电容器(F-1BD≈150KHZ)。如果输入是直流,电容量应稍选大些,选0.01UF。

注释

恒定电流驱动电感L的方法

若驱动信号的频率不变,不存在问题,但是如果大范围改变交流信号,负载阻抗就会大幅地改变,有时会使端电压饱和,产生振荡。尤其在高频时,因电感L有寄生电容,会引起谐振,这时可如图所示在负载电感上并联CR串联的电路,在一定程度上能抑制阻抗的上升。

关键字:微弱电流  交流  恒定电流源

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2014/0107/article_22992.html
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