一種高精度數(shù)控雙極性恒流源電路的設(shè)計(jì)

　　AD5542芯片內(nèi)部輸出沒有驅(qū)動(dòng)運(yùn)放，需要外加一個(gè)低噪聲、低失調(diào)電壓、低失調(diào)電流和低溫度系數(shù)的運(yùn)放，本電路選用的是ADI公司的OP97E運(yùn)放。OP97E運(yùn)放具有10mV的輸入失調(diào)電壓，30pA的輸入失調(diào)電流，0.2mV/℃的輸入失調(diào)電壓溫度系數(shù)，5ppm/V的輸入電壓調(diào)節(jié)率，0.4 pA/℃的輸入失調(diào)電流溫度系數(shù)，0.5mVP-P的電壓噪聲，17nV/的電壓噪聲密度，132dB的電源抑制比。運(yùn)放的輸入失調(diào)電壓可以在軟件中進(jìn)行補(bǔ)償，0.2mV/℃的輸入失調(diào)電壓溫度系數(shù)和0.5mVP-P的電壓噪聲使得其對(duì)輸出電流的影響可以忽略。

　　V/I轉(zhuǎn)換電路

　　AD5542經(jīng)OP97運(yùn)放輸出量程為±3.3V的電壓，要想變?yōu)殡娏鳎杓右患?jí)V/I變換電路，本電路所用的V/I轉(zhuǎn)換電路如圖3所示。

　　此電路通過外接負(fù)載形成同相比例放大電路，由深度負(fù)反饋電路特點(diǎn)可知，U7的V+約等于V-，則電流Iout=V-/R9，只要控制V+，就可以得到相應(yīng)可控的高精度雙極性電流，后端接的互補(bǔ)三極管用來輸出經(jīng)擴(kuò)流后的雙極性電流。

　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的幾個(gè)問題

　　● AD5542的電源應(yīng)使用10mF和0.1mF電容進(jìn)行旁路。這些電容應(yīng)盡可能靠近該器件，10mF電容為鉭電解電容，0.1mF電容為陶瓷電容。

　　● 電源走線應(yīng)盡可能寬，以提供低阻抗路徑，并減小電源線路上的突波效應(yīng)。

　　● 時(shí)鐘和其他快速開關(guān)數(shù)字信號(hào)應(yīng)遠(yuǎn)離模擬信號(hào)。

　　● 基準(zhǔn)芯片ADR433應(yīng)盡量接近AD5542，加粗其輸出與AD5542的REF引腳之間的連線，并在此連線上增加旁路電容，以減小ADR433的輸出噪聲對(duì)D/A輸出精度的影響。

　　測(cè)試結(jié)果

　　本電路輸出電流是雙極性的，通過設(shè)置固定的幾個(gè)碼值，用Agilent34401高精度6位半萬用表，上電后1小時(shí)后測(cè)試，測(cè)得的數(shù)據(jù)如表1所示，輸出電流與碼值之間的線性關(guān)系如圖4所示。

　　經(jīng)計(jì)算其穩(wěn)定度為8.0e - 6，分辨率為1.5e - 5。