集成差动放大器实现高效精密电流源

"差动放大器在精密电流源中的应用" 精密电流源是众多工业、仪表、医疗和消费电子设备中的关键组件，用于提供恒定的电流，以满足各种功能需求。例如，它们在过程控制系统中用作电阻温度检测器(RTD)的激励电流源，数字万用表依赖其来测量电阻、电容和二极管，而在长距离通信中，电流源常用于驱动4mA至20mA的电流环路。 传统的精密电流源设计通常采用运算放大器、电阻和其他分立元件，但这种方法可能会导致尺寸较大、精度不高以及温度漂移等问题。随着技术的进步，如高精度、低功耗和低成本的集成差动放大器（例如AD8276）的出现，使得构建尺寸更紧凑、性能更优的电流源成为可能。这种新型电流源的设计中，差动放大器与运算放大器结合，形成一个稳定的反馈系统，以实现精确的电流控制。反馈缓冲器则采用低失调、低偏置电流的放大器，如AD8538、AD8603、AD8605、AD8628、AD8655、AD8661、AD8663、OP177或OP1177，根据需要的电流范围进行选择。 输出电流的计算可以通过特定的公式完成，并受到运算放大器输入范围、差动放大器输出范围以及差动放大器的SENSE引脚电压范围的限制。例如，AD8276的SENSE引脚可以承受接近电源电压两倍的电压，这为设计提供了较大的灵活性。此外，其宽电源电压范围（2.5V至36V）使其适用于多种应用场景，而A级和B级的增益误差分别仅为0.05%和0.02%，确保了电流源的高精度。 为了适应不同的需求和成本考虑，电路配置可以有所变化。对于对精度要求不那么高的应用，可以省略反馈缓冲器，简化电路，如图2所示。如果所需的输出电流小于AD8276的最大15mA输出能力，可以移除升压晶体管，进一步简化电路，如图3所示。而对于那些能接受更低电流和精度的低成本应用，可以采用更加简洁且经济的设计，如图4所示。 差动放大器在精密电流源中的应用通过创新的集成电路技术，不仅提高了电流源的精度和稳定性，还降低了整体尺寸和能耗，这使得它们成为现代电子设备中不可或缺的一部分。随着技术的不断发展，我们可以期待未来会有更多高效、小型化的精密电流源解决方案出现，以满足日益增长的市场需求。