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利用低功耗、單位增益差動放大器實現低成本電流源

發布時間：2020-03-11 來源：David Guo 責任編輯：wenwei

【導讀】刊登於2009年9月《模擬對話》雜誌的"差動放大器構成精密電流源的核心,"一文描述了如何利用單位增益差動放大器AD8276和微功耗運算放大器AD8603來實現精密電流源。圖1所示為該電路針對低成本、低電流應用的簡化版本。

圖1. 針對低成本、低電流應用的簡易電流源

輸出電流IO約等於差分輸入電壓VIN + – VIN–,除以R1，推導過程如下。

因此，該差分輸入電壓出現在R1兩端。

實驗設置

1. AD5750EVB (AD5750驅動器和AD5662 16位 nanoDAC®)為AD8276提供雙極性輸入。

2. 萬用表OI-857測量輸入電壓、輸出電壓和電阻。

3. R1 和 RLOAD 的標稱值分別為280 Ω和1 kΩ，實測值分別為280.65 Ω和997.11 Ω。

4. 實測電壓除以RLOAD便得到輸出電流。

圖2. 理想和實際輸出電流與差分輸入電壓的關係

實驗結果

圖2顯示了輸出電流與輸入電壓的關係。X軸為差分輸入電壓，範圍–3.2 V至+3.2 V；Y軸為輸出電流。四條線分別顯示了理想電流輸出和–40°C、+25°C及+85°C時的實際輸出。

圖3顯示了輸出電流誤差與輸入電壓的關係。三條線分別顯示了–40°C、+25°C和+85°C時的誤差。

圖3. 輸出電流誤差與輸入電壓的關係

實際輸出電流以圖4所示的AD8276短路輸出電流為限。–40°C時，短路電流約為8 mA。

圖4. AD8276短路輸出電流與溫度的關係

總結

去除外部升壓晶體管和緩衝器並增加一個電阻，便可以利用AD8276構建一個低成本、低電流的電流源，其在–40°C至+85°C溫度範圍內的總誤差小於約1.5%。采用±15 V電源供電時，整個溫度範圍內的輸出電流範圍約為–11 mA至+8 mA。采用+5 V單電源供電時可以構建一個單極性電流源。

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