實(shí)用恒流源電路設(shè)計(jì)

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1、萬(wàn)方數(shù)據(jù)電子測(cè)量技術(shù)·20()2年第五期-25·●●●-●‘●●●●●●●‘●●●●’●-●●-^q●’●●、●●●●●●--‘●●-●-●●●●'’●●●‘●●-●●-●_●，●●●●‘●●●實(shí)用恒流源電路設(shè)計(jì)翟玉文艾學(xué)忠楊瀟吉林化工學(xué)院相弓摘要文中詳細(xì)介紹丁兩個(gè)實(shí)用的恒流源電路，分析了電路原理，給出了應(yīng)用方法。關(guān)肇詞恒靠源溫漂電路設(shè)計(jì)D刪igIlofPrac￡icalCo舾tantCur咖tSourceCircuitZhaiYuwenAiXuez}longYangXlaoAbstranTwopr叫ticalci"uitsoftlle咖8

2、tantcur陀ntsou托ea?lltr。ducedindetaⅡTh刪uitp“nclpl㈨analyz甜，an^血c8ppliedlncthod13gl、t，nKeywordsConstanlCurrentsourceTenIpe豫tureDnnClrcuhDesign恒流源足模擬集成電路巾廣泛使用的一種單元電路．在吏際中也有著廣泛的應(yīng)用。以]業(yè)測(cè)溫為例，熱電阻作為常用的測(cè)溫傳感器．其電阻值反映了它所處位置的溫度。要精確地測(cè)溫，首先就要準(zhǔn)確地測(cè)出熱電阻的電阻值．而測(cè)量電阻最有效的方法就是采用恒流源電路．使恒定的電流流過(guò)所要測(cè)量的電阻，

3、將電阻信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，由電壓值就可求出電阻值，從而測(cè)得溫度值本文介紹兩個(gè)實(shí)用的恒流源電路，詳細(xì)分析其恒流原理，并說(shuō)明應(yīng)用中如何進(jìn)行電路中的器件選擇。1實(shí)用恒流源電路1．1負(fù)恒流源電路圖l所示電路是一個(gè)由運(yùn)算放大器、基準(zhǔn)電壓源和電阻組成的負(fù)恒流源電路。此電路的輸人是，個(gè)山基準(zhǔn)電壓源(姐T．M399等)提供的恒定電壓。通過(guò)對(duì)電路的分析(推圖I負(fù)恒流源電路導(dǎo)過(guò)樣小太復(fù)雜，略)可以得到輸出電流的表達(dá)式為：卜警“(1)由式(1)可見(jiàn)f‘，恒定，適當(dāng)選取電阻見(jiàn)、島和尺的值，就可以得到需要的恒流值，。此恒流源電路的輸出電流，為負(fù)值、設(shè)計(jì)參數(shù)選擇實(shí)例：

4、選取璣=68p7，月=lo刪，廳．=10枷．峨=5m?？傻幂敵龊懔?，=一204叫。應(yīng)用要點(diǎn)：l運(yùn)放Ic應(yīng)選高輸入阻抗的運(yùn)算放大器；2電阻要選取溫漂系數(shù)小的，且耍求R，與尺2的溫漂系數(shù)相同，并通過(guò)精選使阿個(gè)月』值相同．兩個(gè)R2值相同，、1．2正恒流源電路圖2所示電路是由運(yùn)放、基準(zhǔn)電壓源、電阻和三極管組成的正恒流源電路。輸出電流為，=曾‰等(。)i+&&R?其中肪和島為兩個(gè)三圖2正恒流源電路極管的電流放大系數(shù)。選取不問(wèn)的R即可得到不同的恒流，。對(duì)于一般的三極管(如9015)，其盧均為150以上．因此兩個(gè)三極管的電流放大系數(shù)之積盧屆很大．式(2)

5、又可近似為，=等(3)此恒流源電路的輸出恒流I為了F值，=設(shè)計(jì)參數(shù)選擇實(shí)例：選取凡=2．5魁2，町得輸Hj恒流l=hFIA，應(yīng)用要點(diǎn)：1．運(yùn)放Ic應(yīng)選高輸入阻抗的運(yùn)算放大器(如cA3140)；2恒流源電路中三極管的電流放人系數(shù)口值越大、溫漂系數(shù)越小，恒流值I越穩(wěn)定，即恒流效果越好。-般情況下．選用兩個(gè){極管(或復(fù)赍管)即可滿足較高精度的要求。如果對(duì)恒流精度要求更高，可用三個(gè)_三極管；對(duì)恒流精度要求不高或恒溫場(chǎng)合也可用一個(gè)三極管。2結(jié)論本文介紹的兩個(gè)恒流源電路，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、實(shí)用，恒流值穩(wěn)定．已應(yīng)用于熱電阻測(cè)溫儀表的設(shè)計(jì)中。參考文獻(xiàn)l康華光電于技

6、術(shù)基礎(chǔ)(模擬部分)北京：高等教育出版社．1999年實(shí)用恒流源電路設(shè)計(jì)作者：翟玉文，艾學(xué)忠，楊瀟作者單位：吉林化工學(xué)院刊名：電子測(cè)量技術(shù)英文刊名：ELECTRONICMEASUREMENTTECHNOLOGY年，卷(期)：2002，""(5)引用次數(shù)：8次參考文獻(xiàn)(1條)1.康華光電子技術(shù)基礎(chǔ)(模擬部分)1999相似文獻(xiàn)(10條)1.學(xué)位論文吉文婷電容式傳感器的CMOS檢測(cè)電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)2009電容式傳感器是將被測(cè)的非電量變化轉(zhuǎn)換為電容量變化的一類(lèi)傳感器。隨著微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS）設(shè)計(jì)與加工技術(shù)的不斷進(jìn)步，已研制出包括電容式壓力傳感器、濕

7、度傳感器、加速度計(jì)、化學(xué)和生物傳感器等產(chǎn)品。在國(guó)內(nèi)，尚無(wú)成熟的電容式傳感器接口集成電路投入市場(chǎng)。本文分析了國(guó)外電容式傳感器處理電路的典型形式，比較了各種電容測(cè)量電路的特點(diǎn)，針對(duì)本實(shí)驗(yàn)室以前的流片的不足，改進(jìn)了基于Schmitt觸發(fā)器的電容式傳感器檢測(cè)電路，設(shè)計(jì)出了符合本實(shí)驗(yàn)室傳感器溫漂特性要求的接口電路。本文分析了實(shí)驗(yàn)室2007年開(kāi)發(fā)的氣壓式傳感器接口電路，對(duì)芯片進(jìn)行了功能測(cè)試，得到它的溫漂達(dá)到90Hz/℃，電容分辨率達(dá)10Hz/fF。針對(duì)前述電路溫漂太大，提出了具有低溫漂、低電源電壓干擾的差分式張弛型電容式傳感器檢測(cè)電路。并針對(duì)其設(shè)計(jì)了差

8、頻電路，利用共用恒流源實(shí)現(xiàn)了敏感電容及參考電容與輸出差頻的轉(zhuǎn)換。差頻后的溫度系數(shù)為8Hz/℃，相比之前減小了一個(gè)數(shù)量級(jí)，基本符合一個(gè)靈敏度為46fF/hpa的氣壓傳感器的接口電路