TI Design 几种电流源参考设计

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TI Design 几种电流源参考设计 [复制链接]

作者 Wayne Xu

TI Design 上线以来很受工程师的欢迎。TI的产品线应用工程师，也设计出几款经典的电流源电路，最小是5uA，最大2A。每一个方案都给出了完整的原理图，仿真文件，PCB layout以及测试结果。 接下来对这几个方案一一做一下简单介绍，并给出网络链接地址，方便大家查询和参考使用。

1.       0-5V输入，0-5uA输出的电流源。

电路原理图如下，其中第一级运放选用的是超低失调电压的单电源运放OPA333。采样放大选用的是高精度的单电源仪表放大器INA326。全部资料的网址如下链接。

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我们花一点时间来分析这个电流源的电路，抛板砖引美玉。其他的电流源电路差不多都是这个原理的。电流源电路中的电流设 定一般都是由钳位住采样电阻上的电压来确定的。因此下图电路中的 Rset=100k就是采样电阻。流过它的电流形成的电压Vset=0.1V 经仪表放大器放大后输入到运放的负向输入端。由于运放“虚短”，则运放会保持Vout_ina与Vin为同一电压。这样当Vin变化时，Rset上的电压也会等比例变化。从而受控的电流也是同比例变化。

2.       0-2V输入，0-100mA输出的电流源

电路原理图如下，原理也很简单，图中A1,Q1和Rs1构成第一级电流源，然后经后面的比例镜像电流源给负载输出。这个设计可以达到千分之一。全部资料的网址如下链接。

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3.       0-2V输入，0-100mA输出的电流源

电路原理图如下，图中Rs是采样电阻，它的电压值等于Vin。这个设计可以达到百分之一精度。这个电路的供电电源为12V。全部资料的网址如下链接。

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4.       0.5 - 4.5 V输入，+/-2 A输出的电流源

这个电路是用两个大电流输出的运放，其中用到了2.5V基准源来设置偏置。具体原理推导请参考设计文件

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小结：

这几个方案都是用全模拟电路实现的，都用到了Rset电阻来设置电流源。因此我们可以简单分析出下面的原因会影响到精度。

• Rset电阻的精度和温漂。
• 放大电路的精度，主要是失调电压、偏置电流以及设计增益的电阻的精度。
• 环路稳定和噪声水平
  

如果想把上面的电流源设计成恒流源，把输入电压，换成低温漂的电压基准即可。