利用低功耗、单位增益差动放大器实现低成本电流源
品慧电子讯刊登于2009年9月《模拟对话》杂志的"差动放大器构成精密电流源的核心,"一文描述了如何利用单位增益差动放大器AD8276和微功耗运算放大器AD8603来实现精密电流源。图1所示为该电路针对低成本、低电流应用的简化版本。
图1. 针对低成本、低电流应用的简易电流源
输出电流IO约等于差分输入电压VIN + – VIN–,除以R1，推导过程如下。
因此，该差分输入电压出现在R1两端。
实验设置
1. AD5750EVB (AD5750驱动器和AD5662 16位 nanoDAC®)为AD8276提供双极性输入。
2. 万用表OI-857测量输入电压、输出电压和电阻。
3. R1 和 RLOAD 的标称值分别为280 ?和1 k?，实测值分别为280.65 ?和997.11 ?。
4. 实测电压除以RLOAD便得到输出电流。
图2. 理想和实际输出电流与差分输入电压的关系
实验结果
图2显示了输出电流与输入电压的关系。X轴为差分输入电压，范围–3.2 V至+3.2 V；Y轴为输出电流。四条线分别显示了理想电流输出和–40°C、+25°C及+85°C时的实际输出。
图3显示了输出电流误差与输入电压的关系。三条线分别显示了–40°C、+25°C和+85°C时的误差。
图3. 输出电流误差与输入电压的关系
实际输出电流以图4所示的AD8276短路输出电流为限。–40°C时，短路电流约为8 mA。
图4. AD8276短路输出电流与温度的关系
总结
去除外部升压晶体管和缓冲器并增加一个电阻，便可以利用AD8276构建一个低成本、低电流的电流源，其在–40°C至+85°C温度范围内的总误差小于约1.5%。采用±15 V电源供电时，整个温度范围内的输出电流范围约为–11 mA至+8 mA。采用+5 V单电源供电时可以构建一个单极性电流源。
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