电流源

　　图 5 改进的单运算放大器可变电流源

就本拓扑结构而言，衰减器电阻与置位电阻之间会有相互影响。负载电压的计算如下式所示：

将两个电压项分开，就得到以下方程式：

去除隔离缓冲器会使电流略微增加，同时产生寄生阻抗。图6给出其模型。

　　图 6 上一图给出的电流源模型

假设我们要设计一个 20 mA 的电流源，我们决定采用 1 伏特的置位电压、误差为1% 的 49.9 欧姆置位电阻(实际值)。我们把每个衰减器电阻设置为 1M 欧姆。2M 欧姆与 49.9 欧姆并联，实际上就是 49.9 欧姆 (49.89887550)。寄生阻抗为 2M 欧姆。

开关电容压控型单运算放大器电流源

使用开关电容可以很方便地设计出差分放大器，图7给出其拓扑结构图。

　　图 7 开关电容差分放大器

这是一个两级时钟系统，其中：

第一级为电压采集;

第二级为电荷传输。

时钟为重叠式，内置死区，采用所谓“先断后连”的机制，确保无论以何种方式调用它时两级的开关都不会同时打开，即便瞬间同时打开的情况也绝不会出现。

在电压采集级，将运算放大器的输出端直接连接至负输入端。负反馈使其电势与正输入端(接地)相同。将与输入电容相邻的一侧设置为 Vinpos，而反馈电容一侧的相邻侧也设置为接地。

在电荷传输级，输入电容的输入电压变为 Vinneg。如果电压改变的话，必定会产生一定量的电荷。其电量计算如下：

电荷必须流经反馈电容，也就是要通过改变 Vout 来实现，如下所示：

其中包括采样保持电路，以便在电荷传输结束时对输出进行采样，并将其转换为持续信号。

增益是两个电容之比的函数。如果电容值相同，则增益为 1。

为了更好地了解开关电容电路，建议您参阅赛普拉斯半导体公司提供的应用手册 AN2041(了解开关电容模拟块)。

使用赛普拉斯的 CY8C27x74 可编程片上系统，我们能用单个开关电容模拟块构建一个如图8所示的电路。

　　图 8 开关电容差分放大器电流源

如果输出电压偏离轨高达3/4V，则放大器输出缓冲器可输出/吸入40mA电流。采用这种部件，我们可以实现最多 4 组这样的电流源。

还有很多种方法来构建可利用单位增益与正反馈的电流源。