微弱電流的交流恒定電流源電路
電路的功能
本文引用地址:http://www.j9360.com/article/177787.htm不管交、直流,傳感器的驅動大多采用恒流源,所謂恒流源是指即使負載阻抗發生變化。流過的電流也不改變的電路,這種電路可用來測量未知電阻或阻抗。
從電路圖可以看出,因負載的一端可以接地所以應用范圍很廣。
電路工作原理
如果連接該電路的負載電阻為RL,即使改變RL,流過負載的電流IO也不變。電路構成正反饋環路,增加緩沖放大器A2可以減少誤差,并控制EIN≈IO.R5。
輸出端產生的電壓VOUT=IO*RL,此電壓被反饋給A1,用增加負載電阻的辦法來補償電流的下降。可獲得恒流特性的負載電阻,其最大值RL由輸出電流IO、傳感電壓IO*R5以及OP放大器的最大輸出電壓確定,可用下式計算:
最大輸出電流由OP放大器的輸出電流確定,當需要較大的電流時,應在A1輸出端加電流增強器。
具體計算最大負載電阻時,輸入為1V,有1UA的恒定電流流過,所以若設R5=1M,OP放大器的最大輸出電壓為10V,則:
這種狀態下各部分的電壓如下:
電路輸出電壓和A2輸出電壓為1UA*9M=9.0V,A1的引線2為:(IO.RL+IO.R5)/2=+5V,引線3根據EIN+((IO.RL-EIN).(R2/(R2+R4)),為+5V。
使用注意事項
負載電壓的輸入電壓之和應小于OP放大器的最大輸出振幅(VO≈10)。OP放大器A2采用輸入偏流IB小的產品(IB≤IO/1000)。
采用由輸入電壓改變恒流值的方式,EIN≥10MV時,應增加OP放大器的失調調節電路。R1~R5電阻的特性必須一致,必須采用相對誤差(不是絕對誤差)小的產品。
因為構成正反饋環路,所以會引起振蕩。必須在R3上并聯100PF左右的電容器(F-1BD≈150KHZ)。如果輸入是直流,電容量應稍選大些,選0.01UF。
注釋
恒定電流驅動電感L的方法
若驅動信號的頻率不變,不存在問題,但是如果大范圍改變交流信號,負載阻抗就會大幅地改變,有時會使端電壓飽和,產生振蕩。尤其在高頻時,因電感L有寄生電容,會引起諧振,這時可如圖所示在負載電感上并聯CR串聯的電路,在一定程度上能抑制阻抗的上升。
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