高性能双端电流源的实现
时间:08-24
来源:Robert Dobkin 程副总裁兼首席技术官 凌力尔特公司
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电流源设计是一个比稳压器设计更难的挑战。两端电流源会带来了一系列的新问题,尤其是当温度变化时依然希望获得高精度和稳定性时。电流源必须在一个宽电压范围内工作,并能在与未知电抗串接时呈现高DC阻抗和AC阻抗,另外还需具有良好的调节性能和温度系数。就最佳的两端解决方案而言,不应该使用电源旁路电容,因为它会降低AC阻抗。
使用耗尽型FET的传统解决方案在电流和温度系数方面具有较宽的可变性。图1所示是一个具有两个晶体管、两个齐纳二极管的两端电流源。它提供的两端电流尚可,但却只有百分之几的精度。该电路工作于开环,因此不能提供闭环反馈电路那样的精度。因为齐纳二极管的温度系数与晶体管不能很好地匹配,所以基于齐纳二极管和晶体管的基射极电压VBE的变化,该电路会出现漂移和误差。此外,该电路两端需要最低约 3V的电压以正常工作。而诸如LT1004等齐纳二极管(实际上是一个IC)降低了最低工作电压。
LT3092克服了传统两端电流源的一系列问题,为设计人员增加了一个多功能的选择。通过使用一个单元或并联单元,电流源能够提供1mA低至更大的电流值。就电压、负载和温度进行的调节而言是相当不错的,即使在器件内部有复杂反馈电路时独特的设计方法也允许器件无需旁路电容器而进行工作。
使用耗尽型FET的传统解决方案在电流和温度系数方面具有较宽的可变性。图1所示是一个具有两个晶体管、两个齐纳二极管的两端电流源。它提供的两端电流尚可,但却只有百分之几的精度。该电路工作于开环,因此不能提供闭环反馈电路那样的精度。因为齐纳二极管的温度系数与晶体管不能很好地匹配,所以基于齐纳二极管和晶体管的基射极电压VBE的变化,该电路会出现漂移和误差。此外,该电路两端需要最低约 3V的电压以正常工作。而诸如LT1004等齐纳二极管(实际上是一个IC)降低了最低工作电压。
LT3092克服了传统两端电流源的一系列问题,为设计人员增加了一个多功能的选择。通过使用一个单元或并联单元,电流源能够提供1mA低至更大的电流值。就电压、负载和温度进行的调节而言是相当不错的,即使在器件内部有复杂反馈电路时独特的设计方法也允许器件无需旁路电容器而进行工作。
![]() 图1 两端电流源 LT3092具有较好的初始精度和非常低的温度系数。输出电流可以设置在0.5mA至200mA范围内。电流调节典型值为10ppm/V。LT3092在低至1.5V或高达40V时工作,它在1mA时提供100MΩ阻抗,在100mA时则为1MΩ。与其它大部分的模拟IC不同,专用设计技术已被用来实现无电源旁路电容的稳定工作,从而允许它提供高AC阻抗和高DC阻抗。
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