專利名稱：一種微安級(jí)精密恒流源電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于恒流源領(lǐng)域，尤其是一種微安級(jí)精密恒流源電路。
背景技術(shù)：
恒流源在各種電子測(cè)量電路和傳感器電子電路中具有非常廣泛的應(yīng)用，是LED新 能源、信號(hào)檢測(cè)和功率放大等場(chǎng)合中不可替代的測(cè)試單元。微安級(jí)恒流源更是廣泛地應(yīng)用 于智能儀器和先進(jìn)檢測(cè)技術(shù)中。由于微安恒流源輸出電流小、精度高，因此，微安恒流源與 一般的恒流源電路相比更容易受到電路中紋波和噪聲的影響，使得其難以提高到1納安級(jí) 的分辨率，不能滿足高精度測(cè)量的需要。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種設(shè)計(jì)合理并能使分辨率達(dá) 到1納安級(jí)的微安級(jí)精密恒流源電路。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種微安級(jí)精密恒流源電路，包括參考電源、復(fù)合放大器Al、跟隨放大器A2、浮置 電源、電阻R1、電阻R2和電阻R3，該復(fù)合放大器Al的反相輸入端與參考電源的正極、電阻 Rl的一端相連接，復(fù)合放大器Al的輸出端與參考電源的負(fù)極、電阻Rl的另一端及電阻R3 的一端相連接，復(fù)合放大器Al的正向輸入端與跟隨放大器A2的正向輸入端及電阻R2的一 端相連接，跟隨放大器A2的反相輸入端與輸出端及浮置電源的的浮置地B端相連接，浮置 電源的兩個(gè)電源輸出端分別與復(fù)合放大器Al的電源輸入端相連接，浮置電源的的浮置地B 端與復(fù)合放大器Al的輸入保護(hù)屏蔽端相連接，電阻R2的另一端和電阻R3的另一端共同通 過(guò)負(fù)載與地線相連接。而且，所述的電阻R1、電阻R2和電阻R3使用精密線繞電阻。而且，所述的復(fù)合放大器由主放大器和斬波放大器連接構(gòu)成。而且，所述的主放大器采用內(nèi)部集成一對(duì)FET場(chǎng)效應(yīng)管的靜電計(jì)級(jí)精密運(yùn)算放大 器，所述的斬波放大器使用高輸入阻抗且低輸入失調(diào)電壓的斬波放大器。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是本實(shí)用新型使用高精度的器件并將高精度復(fù)合放大器、跟隨放大器及浮置電源有 機(jī)地連接在一起，從而最大程度上減小環(huán)境溫度、濕度、電壓波動(dòng)及器件自身漂移等產(chǎn)生的 誤差，滿足了微安級(jí)精密恒流源電路的設(shè)計(jì)分辨率的要求，提高了檢測(cè)電路的抗干擾能力 和電路的性價(jià)比，可廣泛地應(yīng)用在需要精密測(cè)量的各個(gè)領(lǐng)域中。

圖1是本實(shí)用新型的電路方框圖；圖2是本實(shí)用新型的電路圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例做進(jìn)一步詳述一種微安級(jí)精密恒流源電路，如圖1所示，包括參考電源Vref、復(fù)合放大器Al、跟 隨放大器A2、浮置電源和電阻Rl、R2、R3，為了保證恒流源電路的精度，所述的電阻Rl、R2、 R3選用穩(wěn)定性非常好的精密線繞電阻，其溫度系數(shù)優(yōu)于2PPM/度。該恒流源電路的連接關(guān) 系為復(fù)合放大器Al的反相輸入端與參考電源Vref的正極、精密線繞電阻Rl的一端相連 接，復(fù)合放大器Al的輸出端與參考電源Vref的負(fù)極、精密線繞電阻Rl的另一端及精密線 繞電阻R3的一端相連接，復(fù)合放大器Al的正向輸入端與跟隨放大器A2的正向輸入端及精 密線繞電阻R2的一端相連接，跟隨放大器A2的反相輸入端與跟隨放大器A2的輸出端及 浮置電源的的浮置地B端相連接，浮置電源的兩個(gè)電源輸出端+B、-B分別與復(fù)合放大器Al 的電源輸入端相連接，浮置電源的的浮置地B端與復(fù)合放大器Al的輸入保護(hù)屏蔽端B相連 接，精密線繞電阻R2的另一端和精密線繞電阻R3的另一端共同通過(guò)負(fù)載與地線相連接。該微安級(jí)精密恒流源電路的工作原理為浮置電源和跟隨放大器A2為復(fù)合放大 器Al供電，復(fù)合放大器Al作為一理想放大器，當(dāng)一個(gè)參考電源Vref加到電阻Rl上時(shí)，其 電流為Iki = Vref/Rl，由于電阻R2上沒(méi)有電流流過(guò)(放大器的輸入阻抗為無(wú)窮大)，因此 VE3 = Vref，流過(guò)負(fù)載的電流Iz = VE3/R3 = Vref/R3，這個(gè)電流全部流過(guò)負(fù)載，該電流的大小 只取決于Vref和R3，并不受負(fù)載大小的影響。下面以圖2所示的一種微安級(jí)精密恒流源電路為例，具體說(shuō)明微安級(jí)精密恒流源 電路的構(gòu)成。在該圖中，由主放大器N2和斬波放大器N3共同組成一高增益復(fù)合放大器，主 放大器N2采用靜電計(jì)級(jí)精密運(yùn)算放大器，其內(nèi)部集成一對(duì)FET場(chǎng)效應(yīng)管輸入阻抗高達(dá)IO13 歐姆，其輸入基流為75fA，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于InA，開(kāi)環(huán)增益IlOdB,共模抑制比90dB，將主放大器N2 作為理想放大器還有欠缺。由于主放大器N2的輸入失調(diào)電壓500uV/°C，還需斬波放大器 N3配合主放大器N2來(lái)進(jìn)行穩(wěn)定的輸出，斬波放大器N3作為一種高精度斬波放大器，其輸入 阻抗也很高IO12歐姆，而且它的輸入失調(diào)電壓非常低只有1微伏，利用了 N3的低失調(diào)電壓， 高穩(wěn)定的特點(diǎn)，組合成一個(gè)線性好、穩(wěn)定性好、失調(diào)電壓又非常小的近于理想的放大器。也 就是說(shuō)，由于N3的失調(diào)電壓非常小，在1微伏左右，通過(guò)它的調(diào)節(jié)作用，使得N4的失調(diào)得以 調(diào)整，其數(shù)值也為1微伏左右，即整個(gè)放大器的失調(diào)電壓也為1微伏左右，整個(gè)放大器的失 調(diào)電壓越是小，那么在工作時(shí)才可以越加穩(wěn)定。為了防止跟隨放大器N3引腳間微弱泄漏造成對(duì)恒流源電路的影響，通過(guò)穩(wěn)壓管 V1、V2及三極管V3、V4及電阻R1、R2、R3、R4、R5組成的浮置電源為復(fù)合放大器供電，該浮置 電源的電源輸出端+B，-B連接在放大器N2、N3的電源輸入端為其供電，跟隨放大器m (放 大器m的正輸入)的參考點(diǎn)來(lái)自復(fù)合放大器的場(chǎng)效應(yīng)管的輸入端H，該跟隨放大器m的反 相輸入端和跟隨放大器W的輸出端相連接，浮置電源的的浮置地與斬波放大器N3的輸入 保護(hù)屏蔽端B相連接，這樣使得斬波放大器N3的輸入端與保護(hù)屏蔽端是同電位，進(jìn)一步避 免了電流的正反向泄漏，以保證流過(guò)負(fù)載的電流不受其他因素的影響。該復(fù)合放大器中的電阻R13、R14、R6選用穩(wěn)定性非常好的精密線繞電阻，其溫度 系數(shù)優(yōu)于2PPM/度，這樣便能夠保證放大器非常穩(wěn)定輸出。需要強(qiáng)調(diào)的是，本實(shí)用新型所述的實(shí)施例是說(shuō)明性的，而不是限定性的，因此本實(shí) 用新型并不限于具體實(shí)施方式
中所述的實(shí)施例，凡是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案得出的其他實(shí)施方式，同樣屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求1.一種微安級(jí)精密恒流源電路，其特征在于包括參考電源、復(fù)合放大器Al、跟隨放大 器A2、浮置電源、電阻R1、電阻R2和電阻R3，該復(fù)合放大器Al的反相輸入端與參考電源的 正極、電阻Rl的一端相連接，復(fù)合放大器Al的輸出端與參考電源的負(fù)極、電阻Rl的另一端 及電阻R3的一端相連接，復(fù)合放大器Al的正向輸入端與跟隨放大器A2的正向輸入端及電 阻R2的一端相連接，跟隨放大器A2的反相輸入端與輸出端及浮置電源的浮置地B端相連 接，浮置電源的兩個(gè)電源輸出端分別與復(fù)合放大器Al的電源輸入端相連接，浮置電源的浮 置地B端與復(fù)合放大器Al的輸入保護(hù)屏蔽端相連接，電阻R2的另一端和電阻R3的另一端 共同通過(guò)負(fù)載與地線相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微安級(jí)精密恒流源電路，其特征在于所述的電阻Rl、電 阻R2和電阻R3使用精密線繞電阻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種微安級(jí)精密恒流源電路，其特征在于所述的復(fù)合 放大器由主放大器和斬波放大器連接構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種微安級(jí)精密恒流源電路，其特征在于所述的主放大器 采用內(nèi)部集成一對(duì)FET場(chǎng)效應(yīng)管的靜電計(jì)級(jí)精密運(yùn)算放大器，所述的斬波放大器使用高輸 入阻抗且低輸入失調(diào)電壓的斬波放大器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種微安級(jí)精密恒流源電路，其技術(shù)特點(diǎn)為采用復(fù)合放大器A1的反相輸入端與參考電源的正極、電阻R1的一端相連接，復(fù)合放大器A1的輸出端與參考電源的負(fù)極、電阻R1的另一端及電阻R3的一端相連接，復(fù)合放大器A1的正向輸入端與跟隨放大器A2的正向輸入端及電阻R2的一端相連接，跟隨放大器A2的反相輸入端與輸出端及浮置電源的浮置地B端連接，浮置電源的兩個(gè)電源輸出端分別與復(fù)合放大器A1的電源輸入端相連接，浮置電源的浮置地B端與復(fù)合放大器A1的輸入保護(hù)屏蔽端相連接，電阻R2的另一端和電阻R3的另一端共同通過(guò)負(fù)載與地線相連接。本實(shí)用新型滿足了微安級(jí)精密恒流源電路的設(shè)計(jì)分辨率的要求，可廣泛地應(yīng)用在需要精密測(cè)量的各個(gè)領(lǐng)域中。
文檔編號(hào)G05F1/10GK201926944SQ20102066624
公開(kāi)日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月17日
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