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可吸收和提供電流的運放模擬電子技術

2019-11-08 23:17:30来源:励志吧0次阅读

可吸收和提供电流的运放 - 模拟电子技术 - 电子工程

当为电子设备作设计时(如传感器或放大器偏置供电或专用的波形发生器),可以把一个受控恒流源或接收电路作为很有用的构建模块这些电路有很高的动态输出阻抗,在允许的顺从电压范围内可提供相对较大的电流用一个运放和一个分立的外接晶体管就可以实现一个恒流电路,但也可以用一只运放和一些电阻器,设计出一个双极型的电流源或接收器(图1)图1a至图1c的恒流接收电路在精度、动态阻抗和顺从范围之间作了各种折衷

图1d中的电路是一个有简单反馈结构的双极型电流源,优于常见的需要正反馈和有多种输入阻抗的Howland电流泵图1e是一个恒流源所有这些电路的输出电流与输入电压之间都表现出极佳的线性关系

图1a中的电路的输出含有一种不确定性,这是因为运放的静态电流会添加到计算的输出电流上例如,在大多数应用中可以忽略MAX4162运放约25mA的静态电流图1b中的电路与之类似,但要从理想的输出电流值中减去静态电流图1c中的电路提供一个电流吸收器,它没有静态电流误差,而图1d中的电路则有一个根据输入电压极性而变化的双极型输出,即它可以吸收或提供电流它的性能依赖于电阻器对R1、R2以及R3、R4的精确匹配,并能良好地跟踪正、负电源电压电源电压绝对值之间的任何差异都表现为 0V 输入电压上的一个偏移电流为了不对电源电压变动产生敏感,图1e中的电流源电路要求电阻器对R2、R3和R4、R5的精确匹配

可以用下式计算图1中电路的输出电流注意在这些例子中, RLOAD=100Ω在图1a中,IOUT=-VIN/RLOAD+25mA;在图1b中,IOUT=-VIN/RLOAD-25mA;在图1c中,IOUT=-VIN/RLOAD;在图1d中,IOUT=-2×VIN/RLOAD;而在图1e中,IOUT=VIN/RLOAD图1d电路的公式假定有完美的匹配,即R3=R4,R1=R2,而V+ = V-它亦假定R4远远大于R1

针对图1中五种电路每一种电路的一个固定输出电流值,图2显示了电路的动态阻抗和可用输出电压范围(电流顺从型)图形显示了一个5 mA的高额定输出电流,以更好地显示电流幅度范围的较高端根据不同的应用,可以通过仔细选择运放和电阻器阻值,对每个电路的动态阻抗和电流范围进行优化

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