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使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使用中,这些电路广泛使用于供给4 mA至20 mA或0 mA至20 mA的电流。
图1所示的改进型Howland电流源十分受欢迎,由于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。关于低成本、低电流使用,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。
图1. 改进型Howland电流源驱动接地负载。
经过对改进型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。