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高頻下保持高輸出阻抗的雙極電流源

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2020年02月05日  

基于儀器和運算放大器的傳統電流源和電壓/電流轉換器在低頻下提供很高的輸出阻抗,這是因為放大器具有良好的低頻CMRR(共模抑制比)。在較高頻率下,降低的CMRR、固有的輸出電容、轉換率的局限性阻止了高質量電流源的實現。AnalogDevices公司的兩款200MHz線路接收/放大IC——AD8129和AD8130——提供了差分輸入和顯著的CMRR,使它們成為構建高頻恒流源的有力候選者。圖1中的電路提供了良好的起點,但AD8130較高的輸入偏置電流可能會在電流電平較低時影響輸出電流精度。



為了克服這個問題,可以添加一個單位增益緩沖器IC2來隔離電流傳感電阻器(圖2)。另外,可以利用緩沖放大器來測量負載電壓并自舉輸出電纜的電容。該電路在1MHz時呈現的輸出阻抗約為500k,并且利用±5V電源時,電流達標范圍是0V至±3V。



具有電容耦合負載的電流源受益于一條直流伺服環路來穩定電路的工作點(圖3)。輸出耦合電容器CO的值取決于要求的低頻衰減特性。基本電路的進一步改進實現了輸出電容的補償,并增加了電路的輸出阻抗。一個小型可調反饋電容器CCOMp約為輸出端的雜散電容的一半,提供了前饋補償,并進一步降低了輸出端的雜散電容的影響(圖4)。為了防止振蕩,電纜的屏蔽驅動電路的增益應略低于單位增益。注意:如果把輸出電流傳感電阻器R9降至100Ω,就能補償由R1和R2組成的輸入衰減器,并保持1mA/V特性。該電壓/電流源的頻率范圍是20Hz至10MHz。如要實現最佳結果,請使用高頻電路布局和電源旁路方法。





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