一代神机！安捷伦/惠普34401A万用表欧姆档恒流源电路分析

 本期分析的电路是安捷伦（现在叫是德，原来叫惠普）的万用表上的电路，分析的是欧姆档的恒流激励源电路的分析，本期分析的是经典的六位半34401A。本期分享的是我能看懂的部分，以及可以猜出来的部分，电路中仍有的地方还是有点看不太明白，有懂的朋友也可以评论区留言。

34401A的欧姆档技术参数：

首先看一下34401A的欧姆档激励电流源的技术参数，可以看到其总共是分了5个档位，激励电流最大为1mA（1kΩ以内），最小为500nA（1MΩ以上）

34401A的欧姆档电路图：

那么知道他的技术参数之后我们就可以看他的电路了，他的电路采用的是一个Sink转Source类型的恒流源。下图是34401A的手册里的电路图：

不过我不知道他这个100MΩ上写的并联10MΩ电阻是什么意思？也没看到10MΩ在哪，难道是这个U102内部集成电流源？这个U101（HP定制的模拟开关）电流源也没看明白是啥意思。 这个图可以等效为下面的图，左边的sink恒流源等效为一个高侧的5V或者0.5V的基准源控制运放控制P-JFET输出电流。模拟开关切换四个档位的电阻。0.5V是0.5nA的档位才会用，其余4个档位都是使用的5V的基准。 那么这个Sink转Source是怎么转的呢？其实抛开这个安捷伦定制的欧姆档的模拟开关U102，然后和其他的高压保护电路之后，最终就可以简化为类似这个（NMOS和PMOS等效34401里的N和P-JFET），这个图在4~20mA输出电路中也很常用： 然后我们对照着34401A的图纸再去看，分析1mA档位就可以计算了，打对号的模拟开关导通，其余关闭： 对应刚刚的图纸，1mA激励电流情况下的电阻设置就是这样的： 然后剩下的四个档位的开关情况可以参考下表： 然后是这个电路比较细节的地方，打开他的BOM可以看到，就是他使用的不是MOSFET，使用的是JFET。

对比我们经常用的BSS138，看起来这个JFET的Igss是小了好多倍，不是一个数量级。所以用JFET是为了减小Igss？（个人猜测，懂的朋友可以评论区讨论）

然后是这个source恒流源的这部分还有个细节就是放了个5.1V的稳压二极管，因为运放是非轨到轨输入，所以需要放个稳压管来降低共模输入电压？（主要是0.5V的时候会超出共模输入范围，当基准转换为0.5V的时候，如果不加稳压管，共模输入电压会变成17.5V，会超出范围）

然后是没看懂没想明白的一部分，就是第二级的source恒流源的Jfet的输入端还增加了一个4.7V的稳压管，不知道干啥的？要说空载的时候防止Vgs超限的话，我感觉也有点牵强。因为我看Vgs最大值都到40V？还是不是看这里？没用过JFET，懂得朋友可以说下为啥加这个稳压管。



那么本期的内容也就结束了。感谢您的阅读观看和点赞！欢迎评论区留言，因为有的还没看懂，希望懂的大佬说一下。

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审核编辑 黄宇