淺談如何設(shè)計(jì)三線制恒流源驅(qū)動(dòng)電路
恒流源驅(qū)動(dòng)電路負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)溫度傳感器Pt1000,將其感知的隨溫度變化的電阻信號(hào)轉(zhuǎn)換成可測(cè)量的電壓信號(hào)。本系統(tǒng)中,所需恒流源要具有輸出電流恒定,溫度穩(wěn)定性好,輸出電阻很大,輸出電流小于0.5 mA(Pt1000無自熱效應(yīng)的上限),負(fù)載一端接地,輸出電流極性可改變等特點(diǎn)。
由于溫度對(duì)集成運(yùn)放參數(shù)影響不如對(duì)晶體管或場(chǎng)效應(yīng)管參數(shù)影響顯著,由集成運(yùn)放構(gòu)成的恒流源具有穩(wěn)定性更好、恒流性能更高的優(yōu)點(diǎn)。尤其在負(fù)載一端需要接地的場(chǎng)合,獲得了廣泛應(yīng)用。所以采用圖2所示的雙運(yùn)放恒流源。其中放大器UA1構(gòu)成加法器,UA2構(gòu)成跟隨器,UA1、UA2均選用低噪聲、低失調(diào)、高開環(huán)增益雙極性運(yùn)算放大器OP07。
設(shè)圖2中參考電阻Rref上下兩端的電位分別Va和Vb,Va即為同相加法器UA1的輸出,當(dāng)取電阻R1=R2,R3=R4時(shí),則Va=VREFx+Vb,故恒流源的輸出電流就為:
由此可見該雙運(yùn)放恒流源具有以下顯著特點(diǎn):
1)負(fù)載可接地;2)當(dāng)運(yùn)放為雙電源供電時(shí),輸出電流為雙極性;3)恒定電流大小通過改變輸入?yún)⒖蓟鶞?zhǔn)VREF或調(diào)整參考電阻Rref0的大小來實(shí)現(xiàn),很容易得到穩(wěn)定的小電流和補(bǔ)償校準(zhǔn)。
由于電阻的失配,參考電阻Rref0的兩端電壓將會(huì)受到其驅(qū)動(dòng)負(fù)載的端電壓Vb的影響。同時(shí)由于是恒流源,Vb肯定會(huì)隨負(fù)載的變化而變化,從而就會(huì)影響恒流源的穩(wěn)定性。顯然這對(duì)高精度的恒流源是不能接受的。所以R1,R2,R3,R4這4個(gè)電阻的選取原則是失配要盡量的小,且每對(duì)電阻的失配大小方向要一致。實(shí)際中,可以對(duì)大量同一批次的精密電阻進(jìn)行篩選,選出其中阻值接近的4個(gè)電阻。
評(píng)論