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很多設(shè)計都需要精密的壓控電流源，尤其是在可變負載情況下。通常的方法是使用幾支運放和一些無源元件，但由于元器件特性不理想而會有固有的誤差，如有限的開環(huán)增益、共模抑制、偏置電流和補償電壓。采用運算放大器的設(shè)計可能需要使用設(shè)定增益精密電阻，以及保持穩(wěn)定的額外電容。另外，有些電路設(shè)計提供的電流并不與輸入電壓直接成正比。例如，圖1中的電壓-電流轉(zhuǎn)換器就要求集電極電流約等于射級電流，并且只提供一個方向的電流。 圖1，電壓-電流轉(zhuǎn)換器的基礎(chǔ)是集電極電流約等于射極電流，并只沿一個方向提供電流。 使用兩支儀表放大器和兩支電阻，可以構(gòu)造一個0.01%精度的壓控電流源（圖2）。該電流源有±10V的輸入電壓擺幅，與輸出電流成正比。即使在高達90mA輸出電流時也能保持高精度。Analog Devices公司的AD620小功率低漂移儀表放大器提供電路控制和誤差校正，但不是輸出電路的一部分。因此，Q1和Q2可以替換為大功率晶體管，以實現(xiàn)更高的輸出電流。可以將儀表放大器配置成從1~10000的任意增益，以適應(yīng)低于1mV的輸入信號。簡單地在IC1和IC2的輸入端跨接一個電阻，就可以實現(xiàn)所需的增益。 圖2，這款制作方便的電壓-電流轉(zhuǎn)換器可在一系列情況下提供較高的精度。 第一個儀表放大器IC1控制推挽輸出級的基極電壓。電阻與二極管偏置Q1和Q2，以消除交越失真。IC2提供誤差校正，以及處理基射電壓的增量。誤差電壓（D1/D2結(jié)與輸出電壓的測量差值）送至IC1的基準(zhǔn)腳，并與輸入電壓相加。相加結(jié)果就是一個與輸入電壓成正比的輸出電流。此電路在±10V輸入范圍內(nèi)實現(xiàn)了0.01%的典型直流精度，以及1kHz時輸出電壓為±5V峰峰值的1.5%典型交流精度。 計算輸出電流的方程為： 其中 因此， 或 此電路提供寬的輸出范圍，以及與輸入電壓直接成正比的輸出電流，并有高的線性度和精度（圖3）。 圖3，圖2中的電路提供寬的輸出范圍，輸出電流與輸入電壓成正比，并實現(xiàn)高線性度和精度。 |
