改善恒流源驅(qū)動電路

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1、總第46卷第522期電測與儀表Vol.46No.5222009年第06期ElectricalMeasurement&InstrumentationJun.2009改善恒流驅(qū)動電路性能的研究*涂用軍（廣東科學(xué)技術(shù)職業(yè)學(xué)院，廣州510640）摘要：分析和討論了集成運(yùn)放負(fù)反饋型恒流源的負(fù)載、溫度特性以及穩(wěn)定精度，得到了相當(dāng)準(zhǔn)確的解析表達(dá)式，為設(shè)計(jì)高穩(wěn)定度、高可靠的恒流源電源提供了更多的信息，也為各種功率的恒流源性能優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參考。關(guān)鍵詞：負(fù)載特性；溫度特性；恒流源；電流穩(wěn)定度中圖分類號：TN709文獻(xiàn)標(biāo)識碼：

2、A文章編號：1001-1390（2009）06-0075-03StudyonImprovementofConstantCurrentSourceTUYong-jun（GuangdongVocationalInstituteofScienceandTechnology,Guangzhou510640,China）Abstract：Theload,temperaturecharacteristics，currentprecisionandstabilityanalysisareproposedinthispa

3、per，whichwillresultinanaccurateanalyticalformulaanditalsoprovidesmuchusefulinformationfordesigningofhighreliabilityconstantcurrentpowersupplywithhighstability，andsomereferenceinformationonoptimizationdesignofstaticanddynamiccharacteristicsofConstantCurren

4、tSourcerunningwiththedifferentpower.Keywords：loadcharacteristics，temperaturecharacteristics，ConstantCurrentSource，currentstability0引言圖1所示電路中，負(fù)載R（等效于LLD）串聯(lián)于半導(dǎo)體激光二極管（LD）已經(jīng)在通信、信息、醫(yī)MOS晶體管漏極，源極串聯(lián)采樣電阻R0，用于電流療、精密加工和測量等領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。然而，取樣，該取樣電流經(jīng)過I/U轉(zhuǎn)換并經(jīng)U1放大后，作為LD的工作波

5、長和輸出功率與其工作溫度、注入電流反饋電壓Vf與設(shè)定基準(zhǔn)電壓Vg進(jìn)行比較放大，進(jìn)而之間有著強(qiáng)烈的依賴關(guān)系。例如，半導(dǎo)體激光器驅(qū)動控制MOS管的柵極電壓，實(shí)現(xiàn)對輸出電流ID進(jìn)行調(diào)電源的基本要求是恒流源穩(wěn)定度要高(至少應(yīng)優(yōu)于整，使整個(gè)閉環(huán)反饋系統(tǒng)處于動態(tài)的平衡中，以達(dá)到-4[1]10)。近紅外LD的工作波長受工作溫度變化的影響穩(wěn)定輸出電流的目的。輸出電流ID與設(shè)定電壓Vg的約為0.3nm/K，受注入電流變化的影響約為0.03nm/關(guān)系可由負(fù)反饋原理得到ID=Vg/AuR0，此式只是一個(gè)［2］mA。在實(shí)際工程中

6、，一般通過仿真分析，為硬件電理想表達(dá)式。實(shí)際上，隨著負(fù)載、溫度、輸入電壓等變路設(shè)計(jì)和測試提供參考。為此，本文介紹了恒電流驅(qū)化及器件和參數(shù)的不同選擇，輸出電流還是有微小的動電路特性的具體解析分析方法及表達(dá)式，同時(shí)給出變化。+5V了本LD恒流驅(qū)動電路的實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果。DCDCR1恒流驅(qū)動電源的理論分析V
在穩(wěn)流電源中，目前常用的是開關(guān)電源和線性電+R500OΩMOSU2-源，由于開關(guān)電源的瞬態(tài)響應(yīng)較差、紋波系數(shù)較大，對于瞬態(tài)特性和穩(wěn)定度要求較高的半導(dǎo)體激光驅(qū)動電RC153nF10OΩ源，應(yīng)采

7、用線性電源較為合理。為了實(shí)現(xiàn)高的電流穩(wěn)AV+D1定度，驅(qū)動電路大多采用集成運(yùn)放負(fù)反饋的控制方U1R1N4148_［3］R4.75kOΩ法，其恒流源的調(diào)整管普遍采用MOS晶體管。本恒10kOΩ流驅(qū)動末級電路(電流驅(qū)動)如圖1所示。R100kOΩ圖1集成運(yùn)放負(fù)反饋型恒流驅(qū)動電路*廣東省科技計(jì)劃資助項(xiàng)目（2006B13301004）Fig.1Constantcurrentsourcecircuit-75-總第46卷第522期電測與儀表Vol.46No.5222009年第06期Electr

8、icalMeasurement&InstrumentationJun.20092恒流源特性分析ΔID1=×一個(gè)理想恒流驅(qū)動電源要求在負(fù)載電阻RL或ID(1+Au1Au2gmR0)rds+(R0+RL+ΔRL)環(huán)境溫度變化時(shí)，能保持ID恒定不變，但事實(shí)上并非AgrΔVu2mdsDD(×ΔV+-ΔR)（8）如此，下面對影響恒流源輸出電流穩(wěn)定性的因素進(jìn)行IgILDD分析。由于rds典型值為0.1～3MΩ,gm=0.1～150mA/V