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《電流源--對(duì)順從電壓范圍的理解.doc》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、電流源(以及電流阱)——對(duì)順從電壓范圍的理解作者:BruceTrump,德州儀器(TI)標(biāo)簽:Howland電流泵、電流阱、電流源。許多人在我們的論壇詢問如何進(jìn)行各類電流源的設(shè)計(jì)——恒定電流、壓控電流、AC電流、大電流、小電流、有源電流源以及無源電流阱等。一篇博文不可能說清所有這些內(nèi)容。但是,我可以為您介紹一些基礎(chǔ)背景知識(shí),并為您提供一些獲取更多詳情的鏈接地址。重點(diǎn)是,電流源不可能在沒有必要電壓的情況下迫使電流流入負(fù)載。把某個(gè)電流源看作是一個(gè)電路,它對(duì)其輸出電壓進(jìn)行調(diào)節(jié),以使預(yù)期電流流入負(fù)載。如
2、果沒有10V的電壓,則您無法使10Ma的電流流入1k-ohm負(fù)載?;蛟S更加重要的是,在沒有形成1000V輸出的情況下,您無法使10Ma的電流流入 100kΩ 負(fù)載。每過一段時(shí)間,就會(huì)有人問我們?nèi)绾问褂靡恍┖唵蔚倪\(yùn)算放大器電路,在沒有1000V運(yùn)算放大器甚至1000V電源的情況下完成上述不可能完成的任務(wù)。正如我的同事所言:“這是歐姆定律,而非歐姆建議?!边@里的問題是,理解電流源的順從輸出電壓范圍。它是電路保持恒定電流的電壓范圍。我用圖1所示的電路作為示例(實(shí)際為一個(gè)電流阱)進(jìn)行說明一下,它是一款經(jīng)
3、過無數(shù)工程師設(shè)計(jì)和改進(jìn)的電路。?使用REF1112分路調(diào)節(jié)器(像齊納二極管,但為低壓),在運(yùn)算放大器輸入端形成參考電壓。通過R2反饋重復(fù)形成相同的電壓。由于漏電流實(shí)際與源電流完全一樣,因此這樣便得到輸出電流。工程師們更喜歡“看圖片”,因此我鼓勵(lì)你們閱讀并理解該圖中的一些注釋。圖2所示圖形模擬顯示了這種電路的恒流輸出電壓范圍。電壓源Vs從0V上升至30V。在這種情況下,負(fù)載電壓VOUT與Vs相同,即為MOSFET漏極的電壓。需要注意的是,由于Vs從0V增加至1.2V,輸出電流Iout也穩(wěn)定上升。在
4、這一范圍,其電壓并不足以實(shí)現(xiàn)正常的運(yùn)行。一旦Vs剛好達(dá)到1.2V以上,則電流以1.25Ma預(yù)期值進(jìn)行調(diào)節(jié),從而保持30V恒定電壓。1.3V到30V為該電流阱的恒流輸出電壓范圍。模擬過程在30V時(shí)停止,即所選MOSFET的額定電壓。使用更高電壓的MOSFET和更高的電源電壓,會(huì)極大增加該電流阱的恒流輸出電壓范圍。電流源電路的類型數(shù)不勝數(shù)。所有這些電流源電路都有其恒流輸出電壓范圍限制。仔細(xì)思考,小心操作,您就可以選擇正確的電流源類型,并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化,得到您需要的恒流輸出電壓范圍。下面是兩個(gè)優(yōu)秀的參考
5、文獻(xiàn),其作者均為已故的模擬技術(shù)專家,文獻(xiàn)就是他們留給我們的一筆珍貴遺產(chǎn):我的同事也是我的朋友MarkStitt撰寫了這份內(nèi)容全面的應(yīng)用學(xué)報(bào):《電流源與電流阱的實(shí)施和應(yīng)用》。文章重點(diǎn)介紹了REF200,它是一款通用、集成2x100Ua電流源,是我們共同協(xié)力完成的一個(gè)優(yōu)秀項(xiàng)目。文章涉及內(nèi)容廣泛,是一篇極好的通用參考文獻(xiàn)。RIPRMS。模擬技術(shù)專家BobPease撰寫了一篇關(guān)于Howland電流泵(電流源/電流阱)的文章。這是一篇優(yōu)秀的參考資料,融合了作者對(duì)Howland電流泵的精妙闡述。RIPRAP
6、?!逗捞m電流泵全面研究》如果您有喜歡的電流源相關(guān)參考文章,請(qǐng)與我們一起分享。感謝閱讀Bruce