具有高输出阻抗的电流源
一个参考电流源需要高精度、低温漂移和高输出阻抗,采用集成电路电流源会具有这些特征。然而,在电流等级上大于1mA,它们的输出阻抗就会减少到小于10MΩ。图1示出了具有5至42V恒流制电压的复合10 mA电流源结构,其电流设置误差小于1%,温度漂移小于45ppm/℃,输出阻抗大于100 MΩ。这个具有高阻抗的精确10mA电流源的一个应用是作为4到20mA电流环校正参考,且具有40V的最大环路电压并工作在超过-40至+85℃的工业温度范围。
IC1的VREF输出和R1设置IOUT。IOUT等于VREF/R1再加上IC1的偏置电流,这个偏置电流通常为50μA。在IOUT等于10 mA时,这个偏置电流具有小于0.05%的小误差,在温度超出-40至+85℃之时变化仅仅为10μA。过温下改变VREF和R1更直接对IOUT的精度和温度系数有利。具有0.1%偏差和过温下25 ppm/℃漂移的便宜电阻常常被采用。LM4130在温度超过-40至+85℃时具有一个0.05%的VREF等级和20 ppm/℃温度漂移。因此,最坏情况电流设置点误差为0.15%和45 ppm/℃,即过温0.45%产生电流误差上的上限限制为45μA。
如果该电路的输出阻抗不是非常高,其高性能就会降低。该电路的输出阻抗不希望与IOUT并联,IC1的线路调节与IC2的线路调节的乘积决定了该电流源的输出阻抗。IC2的1.2V输出将IC1的输入减去输出设置到接近恒值状态。IC1的VREF通过R1设置IOUT,且IC1的VREF具有500ppm/V的过温线路调节,IC2的输出具有350ppm/V的过温线路调节。假如你只是用线路调节效应计算它,输出阻抗比300 MΩ大是好事。尽管线路调节是输出阻抗的主要来源,超出线路调节的其它热误差降低了保持过温非常高的输出阻抗的潜力。在合成状态下进行的台架测量表明输出阻抗在25℃时大于300 MΩ,超出-40至+85℃时大于100MΩ
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