《電子技術(shù)應(yīng)用》
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高频下保持高输出阻抗的双极电流源
摘要: 基于仪器和运算放大器的传统 电流源和电压/电流转换器在低频下提供很高的输出阻抗,这是因为放大器具有良好的低频 CMRR(共模抑制比)。在较高频率下,降低的 CMRR、固有的输出电容、转换率的局限性阻止了高质量电流源的实现。
Abstract:
Key words :

   基于儀器和運(yùn)算放大器的傳統(tǒng)  電流源和電壓/電流轉(zhuǎn)換器在低頻下提供很高的輸出阻抗,這是因?yàn)榉糯笃骶哂辛己玫牡皖l CMRR(共模抑制比)。在較高頻率下,降低的 CMRR、固有的輸出電容、轉(zhuǎn)換率的局限性阻止了高質(zhì)量電流源的實(shí)現(xiàn)。Analog Devices 公司的兩款 200 MHz線路接收/放大 IC——AD8129 和 AD8130——提供了差分輸入和顯著的 CMRR,使它們成為構(gòu)建高頻恒流源的有力候選者。圖 1 中的電路提供了良好的起點(diǎn),但 AD8130 較高的輸入偏置電流可能會(huì)在電流電平較低時(shí)影響輸出電流精度。

電路提供了良好的起點(diǎn)


  為了克服這個(gè)問(wèn)題,可以添加一個(gè)單位增益緩沖器IC2來(lái)隔離電流傳感電阻器(圖 2)。另外,可以利用緩沖放大器來(lái)測(cè)量負(fù)載電壓并自舉輸出電纜的電容。該電路在1MHz時(shí)呈現(xiàn)的輸出阻抗約為500k ,并且利用±5V電源時(shí),電流達(dá)標(biāo)范圍是 0V至±3V 。

添加一個(gè)單位增益緩沖器IC2來(lái)隔離電流傳感電阻器


  具有電容耦合負(fù)載的電

 

流源受益于一條直流伺服環(huán)路來(lái)穩(wěn)定電路的工作點(diǎn)(圖 3)。輸出耦合電容器 CO的值取決于要求的低頻衰減特性?;倦娐返倪M(jìn)一步改進(jìn)實(shí)現(xiàn)了輸出電容的補(bǔ)償,并增加了電路的輸出阻抗。一個(gè)小型可調(diào)反饋電容器 CCOMP約為輸出端的雜散電容的一半,提供了前饋補(bǔ)償,并進(jìn)一步降低了輸出端的雜散電容的影響(圖 4)。為了防止振蕩,電纜的屏蔽驅(qū)動(dòng)電路的增益應(yīng)略低于單位增益。注意:如果把輸出電流傳感電阻器 R9 降至100Ω,就能補(bǔ)償由 R1 和 R2 組成的輸入衰減器,并保持 1 mA/V特性。該電壓/電流源的頻率范圍是 20Hz 至 10 MHz 。如要實(shí)現(xiàn)最佳結(jié)果,請(qǐng)使用高頻電路布局和電源旁路方法。

具有電容耦合負(fù)載的電流源受益于一條直流伺服環(huán)路來(lái)穩(wěn)定電路的工作點(diǎn)

小型可調(diào)反饋電容器 CCOMP約為輸出端的雜散電容的一半,提供了前饋補(bǔ)償,并進(jìn)一步降低了輸出端的雜散電容的影響

 

 

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