一种可提高恒流源精度的恒流源电路制造技术

一种可提高恒流源精度的恒流源电路，由三端并联稳压器构建，包括一个三端并联稳压器、一个降压电阻、一个供电电源、一个基准电阻、一个负载及一个三极管，进一步包括一个运算放大器、一个导流电阻及一个补偿电阻；三端并联稳压器公共端连接运算放大器负输入端，导流电阻连接在运算放大器的负输入端和电源地Ｇｎｄ之间，三端并联稳压器输出端接运算放大器输出端，基准电阻连接在三端并联稳压器的调节端和运算放大器正输入端之间，降压电阻连接在供电电源Ｖｃｃ和三极管基极之间，三极管基极连接运算放大器输出端，三极管集电极连接供电电源Ｖｃｃ，三极管发射极连接三端并联稳压器调节端，补偿电阻与负载连接在运算放大器正输入端和电源地Ｇｎｄ之间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术与恒流源电路有关，具体涉及一种提高恒流源精度的恒流源电路。
技术介绍
随着电子技术的迅速发展，恒流源电路已经得到广泛应用，恒流源电路主要用于 对电流稳定性要求较高的电路。如图1、2所示，采用三端稳压器与基准电阻构成恒流源已 经成为构建恒流源的一个简单、快捷的方式。图1所示是目前常用的由三端并联稳压器构建的恒流源电路。三端并联稳压器Ul 将基准电阻R2两端的电压保持为一个基准值VKef，恒流源电路的电流Ib = VKef/R2，该电流 由三极管Ql提供。由图1可以看出，本恒流源电路的期望输出电流I。= Ib = VKef/R2，而实 际输出电流I0 = Ia+Ib。显而易见，本电路的缺点是三端并联稳压器Ul的调节电流Ia同时 汇入到电流I0中，影响了本恒流源电路的精度。图2所示是目前常用的由三端串联稳压器构建的恒流源电路。三端串联稳压器U2 将基准电阻R4两端的电压保持为一个基准值V’ Kef，恒流源电路的电流I’ b = V’ Kef/R4，该 电流由三端串联稳压器U2直接提供。由图2可以看出，本恒流源电路的期望输出电流I’。 =1\ = V' Kef/R4，而实际输出电流I，。= I，a+I，b。显而易见，本电路的缺点是三端串联 稳压器U2的调节电流I’ a同时汇入到电流I’。中，影响了本恒流源电路的精度。通过上述两图所示电路总结出采用三端稳压器构建恒流源的方式由三端稳压器 提供一个基准电压，通过调节基准电阻的阻值来调节恒流源电路中的电流，实现恒流输出。 由于三端稳压器的电压温度系数很小，当选用电阻温度系数同量级的基准电阻后，整个恒 流源电路的电流温度系数会很小，电路中不需要再额外添加温度补偿电路，实现起来简单、 方便。由图1、图2可见，三端稳压器将基准电阻两端电压稳定在一个基准值的同时，内部的 调节电流亦会汇入到恒流源电路中。不同的三端稳压器调节电流不同，由几十μ A至几十 mA不等。在普遍的由三端稳压器构建的恒流源电路中，通常会将这个调节电流的影响忽略 不计。但是，若期望进一步提高恒流源的精度，或者将恒流源电路应用至小电流电路中(恒 流值从几mA至几百mA)，则需要考虑调节电流的影响。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对目前常用的恒流源电路的不足，提供一种提高恒流源精度的 恒流源电路通过在电路中增加运算放大器，消除调节电流的影响，提高恒流源精度。—种可提高恒流源精度的恒流源电路，该电路是由三端并联稳压器构建的，包括 一个三端并联稳压器、一个降压电阻、一个供电电源、一个基准电阻、一个负载及一个三极 管，其特征在于该电路进一步包括一个运算放大器、一个导流电阻及一个补偿电阻；三端 并联稳压器的公共端连接运算放大器的负输入端，导流电阻连接在运算放大器的负输入端 和电源地Gnd之间，三端并联稳压器的输出端接运算放大器的输出端，基准电阻连接在三 端并联稳压器的调节端和运算放大器的正输入端之间，降压电阻连接在供电电源Vcc和三极管基极之间，三极管基极连接运算放大器的输出端，三极管集电极连接供电电源Vcc，三 极管发射极连接三端并联稳压器的调节端，补偿电阻与负载连接在运算放大器的正输入端 和电源地Gnd之间。利用运算放大器输入端电压相同的原理，保证了基准电阻两端的电压即为三端并 联稳压器的基准电压；利用导流电阻吸收三端并联稳压器的调节电流，保证恒流源电路的 输出电流不受调节电流的影响，提高了恒流源的精度。一种可提高恒流源精度的恒流源电路，该电路是由三端串联稳压器构建的，包括 一个三端串联稳压器、一个供电电源、一个基准电阻及一个负载，其特征在于该电路进一 步包括一个运算放大器及一个补偿电阻；三端串联稳压器的输入端连接供电电源Vcc，三 端串联稳压器的调节端连接运算放大器的输出端，运算放大器的负输入端连接运算放大器 的输出端，基准电阻连接在三端串联稳压器的输出端和运算放大器的正输入端之间，补偿 电阻与负载连接在运算放大器的正输入端和电源地Gnd之间。通过运算放大器构建一个电压跟随器，保证运算放大器的输出电压与输入电压相 同，由此保证了基准电阻两端的电压即为三端串联稳压器的基准电压；利用运算放大器的 输出端吸收三端串联稳压器的调节电流，保证恒流源电路的输出电流不受调节电流的影 响，提高了恒流源的精度。本专利技术的优点是1、通过运算放大器等构建导流回路，吸收三端稳压器的调节电流，提高了恒流源 的精度。2、对原电路改动不大，易于实现，成本低。 附图说明图1是目前常用的由三端并联稳压器构建的恒流源电路原理图；图2是目前常用的由三端串联稳压器构建的恒流源电路原理图；图3是本专利技术的一个实施方案的电路原理图；图4是本专利技术的另一个实施方案的电路原理图；图5是一个实施方案的电流误差对比曲线图；图6是另一个实施方案的电流误差对比曲线图。具体实施例方式实施方案1本专利技术的恒流源电路如图3所示，本电路是对图1所示恒流源电路的改进。在图3所示的恒流源电路中，运算放大器U3的负输入端接三端并联稳压器Ul的 公共端A，导流电阻R7连接在运算放大器U3的负输入端和电源地Gnd之间。运算放大器U3 的输出端连接三极管Ql的基极，三端并联稳压器Ul的输出端C连接三极管Ql的基极，降 压电阻Rl连接在供电电源Vcc和三极管Ql的基极之间。三极管集电极连接供电电源Vcc， 三极管发射极连接三端并联稳压器的调节端R。基准电阻R2连接在三端并联稳压器Ul的 调节端R和运算放大器U3的正输入端之间。补偿电阻R6连接在运算放大器U3的正输入 端和负载R3之间，负载R3连接在补偿电阻R6和电源地Gnd之间。本电路中，三端并联稳压器Ul的调节端R与公共端A之间的电压为VKef，即Vk-Va =VEef0根据运算放大器的原理，可知运算放大器U3的正负输入端电压相等，即V+ = V_。故 基准电阻R2两端的电压Vk2 = Vk-V+ = VK-V_ = Ve-Va = VEef0为了保证三端并联稳压器Ul 的调节端R和公共端A之间的电压恒为VKef，三端并联稳压器Ul的输出端C至公共端A始 终有调节电流Ia通过，运算放大器U3的输入端阻抗很大，故调节电流Ia基本都从导流电阻 R7上通过。根据运算放大器原理，可知运算放大器U3的正输入端电流基本为零，故最终至 负载的电流I0 = Ib,即I0 = VEef/R2o为了保证负载R3可以从零变化，在恒流源电路的输出端增加补偿电阻R6。因为三 端并联稳压器Ul从输出端C至公共端A始终有调节电流Ia存在，故运算放大器U3的负输 入端上对地始终有电压存在，即V_ Φ 0。若未增加补偿电阻R6，则当负载R3为零时，运算 放大器U3正输入端对地电压V+ = 0。则整个电路不平衡，无法保证基准电阻R2两端的电 压始终为三端并联稳压器Ul的基准电压VKrf，即无法实现恒流。相对于图1所示的恒流源电路，本专利技术的恒流源电路消除了三端并联稳压器Ul的 调节电流Ia对恒流源电路的影响，保证了恒流源电路的实际输出电流Itj即为期望输出电流 VKef/R2。本电路中采用的元器件型号参数为三端并联稳压器Ul :TL431 ；运算放大器U3 LMl58 ；三极管Q1:S9013;电阻 Rl :400Ω，R2 199. 1 Ω，R3 :0 30本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可提高恒流源精度的恒流源电路，该电路是由三端并联稳压器构建的，包括一个三端并联稳压器、一个降压电阻、一个供电电源、一个基准电阻、一个负载及一个三极管，其特征在于：该电路进一步包括一个运算放大器、一个导流电阻及一个补偿电阻；三端并联稳压器的公共端连接运算放大器的负输入端，导流电阻连接在运算放大器的负输入端和电源地Ｇｎｄ之间，三端并联稳压器的输出端接运算放大器的输出端，基准电阻连接在三端并联稳压器的调节端和运算放大器的正输入端之间，降压电阻连接在供电电源Ｖｃｃ和三极管基极之间，三极管基极连接运算放大器的输出端，三极管集电极连接供电电源Ｖｃｃ，三极管发射极连接三端并联稳压器的调节端，补偿电阻与负载连接在运算放大器的正输入端和电源地Ｇｎｄ之间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周尧明，柳孔明，祝明，武哲，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]