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文档简介
1、如何选择外部电阻减少接地负载电流源误差 运算通常用于在工业流程控制、科学仪器和医疗设备等各种应用中产生高性能源。模拟对话1967年第1卷第1期上发表的“单放大器电流源”介绍了几种电流源,它们可以提供通过浮动负载或接地负载的恒流。在压力变送器和蔼体探测器等工业应用中,这些电路广泛应用于提供4 ma至20 ma或0 ma至20 ma的电流。 图1所示的改进型howland电流源十分受欢迎,由于它可以驱动接地负载。允许相对较高电流的晶体管可以用取代,以便达到更高的电流。对于低成本、低电流应用,可以去除晶体管,如模拟对话2009年第43卷第3期“精密电流源的心脏:差动放大器”所述。这种电流源的精度取决
2、于放大器和。本文介绍如何挑选外部电阻以最大程度削减误差。图1. 改进型howland电流源驱动接地负载。通过对改进型howland电流源举行分析,可以得出传递函数:提醒1:设置r2 + r5 = r4在公式1中,负载电阻影响输出电流,但假如我们设置r1 = r3和r2 + r5 = r4, 则方程简化为:此处的输出电流只是r3、r4和r5的函数。假如有抱负放大器,电阻容差将打算输出电流的精度。提醒2:设置rl = n × r5为削减器件库中的总电阻数,请设置r1 = r2 = r3 = r4。现在,公式1简化为:假如r5 = rl,则公式进一步简化为:此处的输出电流仅取决于电阻r5。
3、某些状况下,输入信号可能需要衰减。例如,在处理10 v输入信号且r5 = 100 的状况下,输出电流为100 ma。要获得20 ma的输出电流,请设置r1 = r3 = 5r2 = 5r4。现在,公式1简化为:假如rl = 5r5 = 500 ,则:提醒3:r1/r2/r3/r4的值较大,可以改进电流精度大多数状况下,r1 = r2 = r3 = r4,但rl r5,因此输出电流如公式3所示。例如,在r5 = 100 且rl = 500 的状况下,图2显示电阻r1与电流精度之间的关系。要达到0.5%的电流精度,r1必需起码为40 k。图2. r1与输出电流精度之间的关系。提醒4:电阻容差影响电
4、流精度实际电阻从来都不是抱负的,每个电阻都具有指定的容差。图3显示了示例电路,其中r1 = r2 = r3 = r4 = 100 k,r5 = 100 ,而且rl = 500 。在输入设置为0.1 v的状况下,输出电流应当为1 ma。表1显示因为不同电阻容差而导致的输出电流误差。为达到0.5%的电流精度,请为r1/r2/r3/r4挑选0.01%的容差,为r5挑选0.1%的容差,为rl挑选5%的容差。0.01%容差的电阻成本昂贵,因此更好的挑选是用法集成差动放大器(例如 ad8276,它具有更好的电阻匹配,而且越发经济高效。图3.iout= 1 ma的示例电路。表1. 最差状况输出电流误差(%)与电阻容差(%)结论在设计改进型howland电流源时,需要挑选外部电阻,使得输出电流不受负载电阻的影响。电阻容差会影响精度,必需在精度和成本之间权衡考虑。放大器的失调电压和失调电流也会影响精度。请查阅数据手册,确定放大器是否满足电路要求。可以用法举行,了确这些规格对精度
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