可产生微弱电流的交流恒定电流源

可产生微弱电流的交流恒定电流源

电路的功能

不管交、直流，传感器的驱动大多采用恒流源，所谓恒流源是指即使负载阻抗发生变化。流过的电流也不改变的电路，这种电路可用来测量未知电阻或阻抗。

从电路图可以看出，因负载的一端可以接地所以应用范围很广。

电路工作原理

如果连接该电路的负载电阻为RL，即使改变RL，流过负载的电流IO也不变。电路构成正反馈环路，增加缓冲放大器A2可以减少误差，并控制EIN≈IO.R5。

输出端产生的电压VOUT=IO*RL，此电压被反馈给A1，用增加负载电阻的办法来补偿电流的下降。可获得恒流特性的负载电阻，其最大值RL由输出电流IO、传感电压IO*R5以及OP放大器的最大输出电压确定，可用下式计算：

最大输出电流由OP放大器的输出电流确定，当需要较大的电流时，应在A1输出端加电流增强器。

具体计算最大负载电阻时，输入为1V，有1UA的恒定电流流过，所以若设R5=1M，OP放大器的最大输出电压为10V，则：

这种状态下各部分的电压如下：

电路输出电压和A2输出电压为1UA*9M=9.0V，A1的引线2为：（IO.RL+IO.R5）/2=+5V，引线3根据EIN+（（IO.RL-EIN）.（R2/（R2+R4）），为+5V。

使用注意事项

负载电压的输入电压之和应小于OP放大器的最大输出振幅（VO≈10）。OP放大器A2采用输入偏流IB小的产品（IB≤IO/1000）。

采用由输入电压改变恒流值的方式，EIN≥10MV时，应增加OP放大器的失调调节电路。R1~R5电阻的特性必须一致，必须采用相对误差（不是绝对误差）小的产品。

因为构成正反馈环路，所以会引起振荡。必须在R3上并联100PF左右的电容器（F-1BD≈150KHZ）。如果输入是直流，电容量应稍选大些，选0.01UF。

注释

恒定电流驱动电感L的方法

若驱动信号的频率不变，不存在问题，但是如果大范围改变交流信号，负载阻抗就会大幅地改变，有时会使端电压饱和，产生振荡。尤其在高频时，因电感L有寄生电容，会引起谐振，这时可如图所示在负载电感上并联CR串联的电路，在一定程度上能抑制阻抗的上升。

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