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由Pt1000構成的三線制恒流源驅動電路

出處:oldzhang 發(fā)布于:2011-07-13 10:47:52 | 5490 次閱讀

  工作原理:恒流源驅動電路負責驅動溫度傳感器Pt1000,將其感知的隨溫度變化的電阻信號轉換成可測量的電壓信號。本系統(tǒng)中,所需恒流源要具有輸出電流恒定,溫度穩(wěn)定性好,輸出電阻很大,輸出電流小于0.5 mA(Pt1000無自熱效應的上限),負載一端接地,輸出電流極性可改變等特點。
  由于溫度對集成運放參數(shù)影響不如對晶體管(晶體管(transistor)是一種固體半導體器件,可以用于檢波、整流、放大、開關、穩(wěn)壓、信號調制和許多其它功能。晶體管作為一種可變開關,基于輸入的電壓,控制流出的電流,因此晶體管可做為電流的開關,和一般機械開關不同處在于晶體管是利用電訊號來控制,而且開關速度可以非常之快,在實驗室中的切換速度可達100GHz以上。)或場效應管(場效應晶體管簡稱場效應管。由多數(shù)載流子參與導電,也稱為單極型晶體管。它屬于電壓控制型半導體器件。具有輸入電阻高(108~109Ω)、噪聲小、功耗低、動態(tài)范圍大、易于集成、沒有二次擊穿現(xiàn)象、安全工作區(qū)域寬等優(yōu)點,現(xiàn)已成為雙極型晶體管和功率晶體管的強大競爭者。)參數(shù)影響顯著,由集成運放構成的恒流源具有穩(wěn)定性更好、恒流性能更高的優(yōu)點。尤其在負載一端需要接地的場合,獲得了廣泛應用。所以采用圖2所示的雙運放恒流源。其中放大器UA1構成加法器,UA2構成跟隨器,UA1、UA2均選用低噪聲、低失調、高開環(huán)增益雙極性運算放大器OP07。

三線制恒流源驅動電路

  設圖2中參考電阻Rref上下兩端的電位分別Va和Vb,Va即為同相加法器UA1的輸出,當取電阻R1=R2,R3=R4時,則Va=VREFx+Vb,故恒流源的輸出電流就為:   
  由此可見該雙運放恒流源具有以下顯著特點:
  1)負載可接地;2)當運放為雙電源供電時,輸出電流為雙極性;3)恒定電流大小通過改變輸入參考基準VREF或調整參考電阻Rref0的大小來實現(xiàn),很容易得到穩(wěn)定的小電流和補償校準。
  由于電阻的失配,參考電阻Rref0的兩端電壓將會受到其驅動負載的端電壓Vb的影響。同時由于是恒流源,Vb肯定會隨負載的變化而變化,從而就會影響恒流源的穩(wěn)定性。顯然這對高的恒流源是不能接受的。所以R1,R2,R3,R4這4個電阻的選取原則是失配要盡量的小,且每對電阻的失配大小方向要一致。實際中,可以對大量同一批次的精密電阻進行篩選,選出其中阻值接近的4個電阻。



  
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