如何选择外部电阻减少接地负载电流源误差
某些情况下,输入信号可能需要衰减。例如,在处理10 V输入信号且R5 = 100 Ω的情况下,输出电流为100 mA。要获得20 mA的输出电流,请设置R1 = R3 = 5R2 = 5R4。现在,公式1简化为:
本文引用地址://m.amcfsurvey.com/article/266843.htm![](http://m.amcfsurvey.com/editerupload/201412/681c7b7f21921285a958b9b24ce32952.jpg)
如果RL = 5R5 = 500 Ω,则:
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提示3:R1/R2/R3/R4的值较大,可以改进电流精度
大多数情况下,R1 = R2 = R3 = R4,但RL ≠ R5,因此输出电流如公式3所示。例如,在R5 = 100 Ω且RL = 500 Ω的情况下,图2显示电阻R1与电流精度之间的关系。要达到0.5%的电流精度,R1必须至少为40 kΩ。
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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 = 100 kΩ,R5 = 100 Ω,而且RL = 500 Ω。在输入电压设置为0.1 V的情况下,输出电流应该为1 mA。表1显示由于不同电阻容差而导致的输出电流误差。为达到0.5%的电流精度,请为R1/R2/R3/R4选择0.01%的容差,为R5选择0.1%的容差,为RL选择5%的容差。0.01%容差的电阻成本昂贵,因此更好的选择是使用集成差动放大器(例如 AD8276,它具有更好的电阻匹配,而且更加经济高效。
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图3.IOUT= 1 mA的示例电路。
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表1. 最差情况输出电流误差(%)与电阻容差(%)
结论
在设计改进型Howland电流源时,需要选择外部电阻,使得输出电流不受负载电阻的影响。电阻容差会影响精度,必须在精度和成本之间权衡考虑。放大器的失调电压和失调电流也会影响精度。请查阅数据手册,确定放大器是否满足电路要求。可以使用Multisim进行仿真,了确这些规格对精度产生的影响。集成差动放大器具有较低的失调电压、失调电压漂移、增益误差和增益漂移,可以经济高效地 实现精确稳定的电流源。
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