利用DS4303或DS4305構造精密電流源
引言
本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/128917.htm有些應用中需要可調節(jié)電流源控制另一系統(tǒng)或為其提供偏置。在產(chǎn)品的有效使用期限內可能只需要一次電流調節(jié),多數(shù)情況下是在生產(chǎn)線上或工廠校準期間進行調整。目前,電流設置可以通過人工挑選電阻、調節(jié)電位器或利用DAC實現(xiàn),無論是元件成本還是校準費用,這些方案都相對比較昂貴。
另外,有些應用可能需要靈活調整電流源,要求大電流范圍(中等精度)或小范圍(高精度),還要足夠簡單以保持系統(tǒng)的穩(wěn)固性。
設計挑戰(zhàn)
把DS4303/DS4305的高精度電壓輸出轉換成電流源,只需要額外增加三個元件:一路運放、一只晶體管和一個電阻,如圖1所示,采用最便宜的元件即可構建電路。附加電路利用運放反饋,把DS4303/DS4305輸出電壓轉換成獨立的電流源。只要晶體管保持正確偏置,就可以控制電流源并保持高精確電流輸出,如圖2所示。電路中的誤差源主要包括:運放失調電壓、較低的晶體管增益或漏電流等,這些都可以通過DS4304/DS4305的調整消除掉。一旦完成調整,VIN可以懸空,電流輸出IOUT將保持在所要求的數(shù)值。
上述電路中,需謹慎選擇電阻R,不僅用其設置電流范圍,還需保證晶體管工作在線性區(qū)。電流高于特定工作點時,可能引起晶體管飽和,導致最大電流下降。相反,如果運放擺幅VCC至GND,則在電流范圍的低端,電流設置可能導致電壓無法足以驅動晶體管開啟,使晶體管處于截止狀態(tài)。為了防止這種情況,運放必須提供一點負壓,以保持最小電流下的正常工作。盡管電路存在缺陷,但在80%以上的電流范圍內仍可保證理想工作。
考慮到晶體管特性并非理想,計算R時可以設置目標范圍和精度。設置R后,再通過調節(jié)DS4303/DS4305的VIN電壓調整輸出電流。表1給出了一些兼顧電流和精度的R推薦參數(shù)。
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