電流源(08-100)

　　假設我們要設計一個 20 mA 的電流源，我們決定采用 1 伏特的置位電壓、誤差為1% 的 49.9 歐姆置位電阻(實際值)。我們把每個衰減器電阻設置為 1M 歐姆。2M 歐姆與 49.9 歐姆并聯(lián)，實際上就是 49.9 歐姆 (49.89887550)。寄生阻抗為 2M 歐姆。

　　開關電容壓控型單運算放大器電流源

　　使用開關電容可以很方便地設計出差分放大器，圖7給出其拓撲結構圖。

　　圖 7 開關電容差分放大器

　　這是一個兩級時鐘系統(tǒng)，其中：

　　第一級為電壓采集;

　　第二級為電荷傳輸。

　　時鐘為重疊式，內置死區(qū)，采用所謂“先斷后連”的機制，確保無論以何種方式調用它時兩級的開關都不會同時打開，即便瞬間同時打開的情況也絕不會出現(xiàn)。

　　在電壓采集級，將運算放大器的輸出端直接連接至負輸入端。負反饋使其電勢與正輸入端(接地)相同。將與輸入電容相鄰的一側設置為 Vinpos，而反饋電容一側的相鄰側也設置為接地。

　　在電荷傳輸級，輸入電容的輸入電壓變?yōu)?Vinneg。如果電壓改變的話，必定會產生一定量的電荷。其電量計算如下：

　　電荷必須流經反饋電容，也就是要通過改變 Vout 來實現(xiàn)，如下所示：

　　其中包括采樣保持電路，以便在電荷傳輸結束時對輸出進行采樣，并將其轉換為持續(xù)信號。

　　增益是兩個電容之比的函數(shù)。如果電容值相同，則增益為 1。

　　為了更好地了解開關電容電路，建議您參閱賽普拉斯半導體公司提供的應用手冊 AN2041(了解開關電容模擬塊)。

　　使用賽普拉斯的 CY8C27x74 可編程片上系統(tǒng)，我們能用單個開關電容模擬塊構建一個如圖8所示的電路。

　　圖 8 開關電容差分放大器電流源

　　如果輸出電壓偏離軌高達3/4V，則放大器輸出緩沖器可輸出/吸入40mA電流。采用這種部件，我們可以實現(xiàn)最多 4 組這樣的電流源。

　　還有很多種方法來構建可利用單位增益與正反饋的電流源。