许多应用利用精密电流源提供恒定电流,包括工业过程控制、仪器仪表、医疗设备和消费电子产品。例如,过程控制系统利用电流源提供电阻温度检测器(RTD)所需的激励电流;数字万用表利用电流源测量未知电阻、电容和二极管;长距离信息传输广泛使用电流源来驱动4mA至20mA电流环路。

图1 差动放大器和运算放大器构成精密电流源
精密电流源传统上采用运算放大器、电阻和其它分立器件构建,但存在尺寸、精度和温度漂移等方面的不足。现在,高精度、低功耗、低成本集成差动放大器(例如AD8276)的出现,使得尺寸更小、性能更高的电流源变成现实,如图1所示。反馈缓冲器使用低失调、低偏置电流放大器,例如AD8538、AD8603、AD8605、AD8628、AD8655、AD8661、AD8663、OP177或OP1177,具体取决于所需电流范围。
输出电流可以通过下式计算:

最大输出电流受以下因素限制: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SENSE引脚电压范围。必须满足下列三个条件:

SENSE引脚可以耐受几乎为电源两倍的电压,因此第二个限制条件相当宽松。2.5V至36V的宽电源电压范围使得AD8276成为许多应用的理想之选。A级和B级的最大增益误差分别为0.05%和0.02%,因此电流源精度最高可达0.02%。
配置变化
对于可以接受稍大误差的低成本应用,可以移除反馈缓冲器以简化电路,如图2所示。

图2 去掉反馈放大器的简化电路 |