如何選擇合適的運(yùn)放.doc

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1、如何選擇合適的運(yùn)放　　對(duì)于工程師來說，電流源是個(gè)不可或缺的儀器，也有很多人想做一個(gè)合用的電流源，而應(yīng)用開源套件，就只是用一整套的PCB，元件，程序等成套產(chǎn)品，參與者只需要將套件的東西焊接好，調(diào)試一下就可以了，這里面的技術(shù)含量能有多高，而我們能從中學(xué)到的技術(shù)又能有多少呢？本文只是從講述原理出發(fā)，指導(dǎo)大家做個(gè)人人能掌控的電流源。本文主要就是設(shè)計(jì)到模擬部分的內(nèi)容，而基本不涉及單片機(jī)，希望朋友能夠從中學(xué)到點(diǎn)知識(shí)?！　∥疫@次的目標(biāo)是搭建一個(gè)有基本功能的20V/100mA電流源，它即可固定輸出，又可用單片機(jī)步進(jìn)控制。下圖是易于實(shí)現(xiàn)數(shù)控的直流電流源。假設(shè)運(yùn)放有理想輸出能力，如果輸出電流100mA

2、，采樣電阻Rsample的大小取值有何講究呢？　　　　圖1　　如果Rsample過大，將導(dǎo)致：　　1.采樣功率過高，對(duì)Rsample溫度穩(wěn)定要求高，因而成本呈指數(shù)提高?！　〗忉專喝绻鸕sample=1Ohm，Vsample=1V，Psample=100mW，對(duì)于精密應(yīng)用而言，電阻耗散100mW通常是難以接受的采樣功率?！　?.RL上的電壓動(dòng)態(tài)范圍減小，減小RL電阻上限?！　〉珜?duì)運(yùn)放和Vin調(diào)理電路的要求相應(yīng)降低?！　∪绻鸕sample過小，將導(dǎo)致運(yùn)放的種種誤差顯現(xiàn)：　　1.VOS的漂移與Vin可比，造成輸出電流誤差。　　解釋：Rsample=0.1Ohm，Vsample=10mV，

3、如果使用LM324，VOSmax=3mV，潛在直流誤差30%；VOS/dTmax=30uV/C，10C溫度變化引起潛在誤差3%?！　?.電路增益過高，運(yùn)放噪聲放大，RL上電壓基本不變，造成RL上的電壓噪聲增大，導(dǎo)致RL上電流噪聲增大?！　?.對(duì)運(yùn)放要求提高，因而成本呈線性提高。　　4.對(duì)處理Vin的調(diào)理電路要求提高，因而提高成本?！　〉珜?duì)Rsample的要求相應(yīng)降低。　　關(guān)于如何選擇采樣電阻：　　電流源需要采樣電流進(jìn)行反饋，雖然也有其他方法采樣，但最穩(wěn)定也是最準(zhǔn)確的方法仍然是電阻采樣?！　∑占爸R(shí)：用于采樣的電阻功率至少大于采樣功率20倍以上，才不致由于發(fā)熱造成明顯的漂移。　　繼續(xù)

4、上次，100mA_級(jí)的電流是很常用的電流值，但對(duì)于電阻采樣而言通常也是比較尷尬的電流值?！　_級(jí)的電流通常不要求太高準(zhǔn)確度，使用分流器采樣為主，只要功率足夠即可?！　A/10mA_級(jí)的電流相對(duì)簡(jiǎn)單，由于不產(chǎn)生顯著的采樣功率，因此通常的精密金屬膜電阻都可滿足要求。　　100mA_級(jí)的電流不大不小，用分流器沒有這么大的阻值，用精密金屬膜電阻沒有這么大功率。　　　　圖2　　　　解決方法：　　1.降低采樣電壓，使用小阻值　　2.降低采樣功率，同功率下，阻值盡量大　　看似矛盾，其實(shí)很簡(jiǎn)單，并聯(lián)多個(gè)精密金屬膜電阻?！　?shí)例：　　100mA，采樣電阻4只12Ohm0.1%1/4W25ppmm

5、ax金屬膜電阻并聯(lián)，等效電阻3Ohm，采樣電壓300mV，采樣總功率30mW，每只電阻功率7.5mW。　　采用這種方法需要在PCB上多下功夫，一定牢記銅也有電阻，而且銅本身可做溫度傳感器?！　⊥ǔ?.1%的精度不是必要的，但溫度漂移一定要小。然而實(shí)際電阻產(chǎn)品的精度和漂移基本是對(duì)應(yīng)的，買電阻時(shí)除了功率外一定著重詢問。　　此外，電阻出廠前經(jīng)過老化最好，無老化的電阻通常便宜一些，但通電后幾天內(nèi)性能多少會(huì)有些變化?！　”敬纬杀荆骸　?2Ohm0.1%1/4W25ppmmax金屬膜電阻4只單價(jià)0.50元，合計(jì)2.00元。