运算放大器一般用于在工业流程操控、科学仪器和医疗设备等各种运用中发生高性能电流源。《模仿对话》1967年第1卷第1期上宣布的“单放大器电流源”介绍了几种电流源电路，它们能够供给经过起浮负载或接地负载的恒流。在压力变送器和气体探测器等工业运用中，这些电路广泛运用于供给4 mA至20 mA或0 mA至20 mA的电流。
图1. 改善型Howland电流源驱动接地负载
图1所示的改善型Howland电流源十分受欢迎，因为它能够驱动接地负载。答应相对较高电流的晶体管能够用MOSFET替代，以便到达更高的电流。关于低本钱、低电流运用，能够去除晶体管，如《模仿对话》2009年第43卷第3期“精细电流源的心脏：差动放大器”所述。
这种电流源的精度取决于放大器和电阻。本文介绍怎么挑选外部电阻以最大程度削减差错。
经过对改善型Howland电流源进行剖析，能够得出传递函数：
提示1：设置R2 + R5 = R4
在公式1中，负载电阻影响输出电流，但假如咱们设置R1 = R3和R2 + R5 = R4， 则方程简化为：
此处的输出电流仅仅R3、R4和R5的函数。假如有抱负放大器，电阻容差将决议输出电流的精度。
提示2：设置RL = n × R5
为削减器材库中的总电阻数，请设置R1 = R2 = R3 = R4。现在，公式1简化为：
假如R5 = RL，则公式进一步简化为：
此处的输出电流仅取决于电阻R5。
某些状况下，输入信号或许需求衰减。例如，在处理10 V输入信号且R5 = 100 Ω的状况下，输出电流为100 mA。要取得20 mA的输出电流，请设置R1 = R3 = 5R2 = 5R4。现在，公式1简化为：
假如RL = 5R5 = 500 Ω，则：
提示3：R1/R2/R3/R4的值较大，能够改善电流精度
大多数状况下，R1 = R2 = R3 = R4，但RL ≠ R5，因而输出电流如公式3所示。例如，在R5 = 100 Ω且RL = 500 Ω的状况下，图2显现电阻R1与电流精度之间的联系。要到达0.5%的电流精度，R1有必要至少为40 kΩ。
图2. R1与输出电流精度之间的联系。
提示4：电阻容差影响电流精度
实践电阻历来都不是抱负的，每个电阻都具有指定的容差。图3显现了示例电路，其间R1 = R2 = R3 = R4 = 100 kΩ，R5 = 100 Ω，并且RL = 500 Ω。在输入电压设置为0.1 V的状况下，输出电流应该为1 mA。表1显现因为不同电阻容差而导致的输出电流差错。为到达0.5%的电流精度，请为R1/R2/R3/R4挑选0.01%的容差，为R5挑选0.1%的容差，为RL挑选5%的容差。0.01%容差的电阻本钱贵重，因而更好的挑选是运用集成差动放大器(例如 AD8276，它具有更好的电阻匹配，并且愈加经济高效。
图3.IOUT= 1 mA的示例电路
表1. 最差状况输出电流差错(%)与电阻容差(%)
定论
在规划改善型Howland电流源时，需求挑选外部电阻，使得输出电流不受负载电阻的影响。电阻容差会影响精度，有必要在精度和本钱之间权衡考虑。放大器的失调电压和失调电流也会影响精度。请查阅数据手册，确认放大器是否满意电路要求。能够运用Multisim进行仿真，了确这些标准对精度发生的影响。集成差动放大器具有较低的失调电压、失调电压漂移、增益差错和增益漂移，能够经济高效地 完成准确安稳的电流源。
