改进型Howland电流源非常受欢迎,因为它可以驱动接地负载。允许相对较高电流的晶体管可以用MOSFET取代,以便达到更高的电流。这种电流源的精度取决于放大器和电阻,电阻容差又会影响电路的精度……
通过对改进型Howland电流源进行分析,可以得出传递函数:
提示1:设置R2+R5=R4
在公式1中,负载电阻影响输出电流,但如果我们设置R1=R3和R2+R5=R4,则方程简化为:
此处的输出电流只是R3,R4和R5的函数。如果有理想放大器,电阻容差将决定输出电流的精度。
提示2:设置RL=n × R5
为减少器件库中的总电阻数,请设置R1=R2=R3=R4。现在,公式1简化为:
如果R5=RL,则公式进一步简化为:
如果RL=5R5=500Ω,则:
提示3:R1/R2/R3/R4的值较大
图2:R1与输出电流精度之间的关系
提示4:电阻容差影响电流精度
实际电阻从来都不是理想的,每个电阻都具有指定的容差。图3显示了示例电路,其中R1= R2=R3=R4=100kΩ,R5=100Ω,而且RL=500Ω。在输入电压设置为0.1V的情况下,输出电流应该为1mA。
此外,放大器的失调电压和失调电流也会影响精度,务必查阅数据手册,确定放大器是否满足电路要求。
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