一种微安级精密恒流源电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种微安级精密恒流源电路，其技术特点为：采用复合放大器A1的反相输入端与参考电源的正极、电阻R1的一端相连接，复合放大器A1的输出端与参考电源的负极、电阻R1的另一端及电阻R3的一端相连接，复合放大器A1的正向输入端与跟随放大器A2的正向输入端及电阻R2的一端相连接，跟随放大器A2的反相输入端与输出端及浮置电源的浮置地B端连接，浮置电源的两个电源输出端分别与复合放大器A1的电源输入端相连接，浮置电源的浮置地B端与复合放大器A1的输入保护屏蔽端相连接，电阻R2的另一端和电阻R3的另一端共同通过负载与地线相连接。本实用新型专利技术满足了微安级精密恒流源电路的设计分辨率的要求，可广泛地应用在需要精密测量的各个领域中。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于恒流源领域，尤其是一种微安级精密恒流源电路。
技术介绍
恒流源在各种电子测量电路和传感器电子电路中具有非常广泛的应用，是LED新 能源、信号检测和功率放大等场合中不可替代的测试单元。微安级恒流源更是广泛地应用 于智能仪器和先进检测技术中。由于微安恒流源输出电流小、精度高，因此，微安恒流源与 一般的恒流源电路相比更容易受到电路中纹波和噪声的影响，使得其难以提高到1纳安级 的分辨率，不能满足高精度测量的需要。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理并能使分辨率达 到1纳安级的微安级精密恒流源电路。本技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的一种微安级精密恒流源电路，包括参考电源、复合放大器Al、跟随放大器A2、浮置 电源、电阻R1、电阻R2和电阻R3，该复合放大器Al的反相输入端与参考电源的正极、电阻 Rl的一端相连接，复合放大器Al的输出端与参考电源的负极、电阻Rl的另一端及电阻R3 的一端相连接，复合放大器Al的正向输入端与跟随放大器A2的正向输入端及电阻R2的一 端相连接，跟随放大器A2的反相输入端与输出端及浮置电源的的浮置地B端相连接，浮置 电源的两个电源输出端分别与复合放大器Al的电源输入端相连接，浮置电源的的浮置地B 端与复合放大器Al的输入保护屏蔽端相连接，电阻R2的另一端和电阻R3的另一端共同通 过负载与地线相连接。而且，所述的电阻R1、电阻R2和电阻R3使用精密线绕电阻。而且，所述的复合放大器由主放大器和斩波放大器连接构成。而且，所述的主放大器采用内部集成一对FET场效应管的静电计级精密运算放大 器，所述的斩波放大器使用高输入阻抗且低输入失调电压的斩波放大器。本技术的优点和积极效果是本技术使用高精度的器件并将高精度复合放大器、跟随放大器及浮置电源有 机地连接在一起，从而最大程度上减小环境温度、湿度、电压波动及器件自身漂移等产生的 误差，满足了微安级精密恒流源电路的设计分辨率的要求，提高了检测电路的抗干扰能力 和电路的性价比，可广泛地应用在需要精密测量的各个领域中。附图说明图1是本技术的电路方框图；图2是本技术的电路图。具体实施方式以下结合附图对本技术实施例做进一步详述一种微安级精密恒流源电路，如图1所示，包括参考电源Vref、复合放大器Al、跟 随放大器A2、浮置电源和电阻Rl、R2、R3，为了保证恒流源电路的精度，所述的电阻Rl、R2、 R3选用稳定性非常好的精密线绕电阻，其温度系数优于2PPM/度。该恒流源电路的连接关 系为复合放大器Al的反相输入端与参考电源Vref的正极、精密线绕电阻Rl的一端相连 接，复合放大器Al的输出端与参考电源Vref的负极、精密线绕电阻Rl的另一端及精密线 绕电阻R3的一端相连接，复合放大器Al的正向输入端与跟随放大器A2的正向输入端及精 密线绕电阻R2的一端相连接，跟随放大器A2的反相输入端与跟随放大器A2的输出端及 浮置电源的的浮置地B端相连接，浮置电源的两个电源输出端+B、-B分别与复合放大器Al 的电源输入端相连接，浮置电源的的浮置地B端与复合放大器Al的输入保护屏蔽端B相连 接，精密线绕电阻R2的另一端和精密线绕电阻R3的另一端共同通过负载与地线相连接。该微安级精密恒流源电路的工作原理为浮置电源和跟随放大器A2为复合放大 器Al供电，复合放大器Al作为一理想放大器，当一个参考电源Vref加到电阻Rl上时，其 电流为Iki = Vref/Rl，由于电阻R2上没有电流流过(放大器的输入阻抗为无穷大)，因此 VE3 = Vref，流过负载的电流Iz = VE3/R3 = Vref/R3，这个电流全部流过负载，该电流的大小 只取决于Vref和R3，并不受负载大小的影响。下面以图2所示的一种微安级精密恒流源电路为例，具体说明微安级精密恒流源 电路的构成。在该图中，由主放大器N2和斩波放大器N3共同组成一高增益复合放大器，主 放大器N2采用静电计级精密运算放大器，其内部集成一对FET场效应管输入阻抗高达IO13 欧姆，其输入基流为75fA，远远小于InA，开环增益IlOdB,共模抑制比90dB，将主放大器N2 作为理想放大器还有欠缺。由于主放大器N2的输入失调电压500uV/°C，还需斩波放大器 N3配合主放大器N2来进行稳定的输出，斩波放大器N3作为一种高精度斩波放大器，其输入 阻抗也很高IO12欧姆，而且它的输入失调电压非常低只有1微伏，利用了 N3的低失调电压， 高稳定的特点，组合成一个线性好、稳定性好、失调电压又非常小的近于理想的放大器。也 就是说，由于N3的失调电压非常小，在1微伏左右，通过它的调节作用，使得N4的失调得以 调整，其数值也为1微伏左右，即整个放大器的失调电压也为1微伏左右，整个放大器的失 调电压越是小，那么在工作时才可以越加稳定。为了防止跟随放大器N3引脚间微弱泄漏造成对恒流源电路的影响，通过稳压管 V1、V2及三极管V3、V4及电阻R1、R2、R3、R4、R5组成的浮置电源为复合放大器供电，该浮置 电源的电源输出端+B，-B连接在放大器N2、N3的电源输入端为其供电，跟随放大器m (放 大器m的正输入)的参考点来自复合放大器的场效应管的输入端H，该跟随放大器m的反 相输入端和跟随放大器W的输出端相连接，浮置电源的的浮置地与斩波放大器N3的输入 保护屏蔽端B相连接，这样使得斩波放大器N3的输入端与保护屏蔽端是同电位，进一步避 免了电流的正反向泄漏，以保证流过负载的电流不受其他因素的影响。该复合放大器中的电阻R13、R14、R6选用稳定性非常好的精密线绕电阻，其温度 系数优于2PPM/度，这样便能够保证放大器非常稳定输出。需要强调的是，本技术所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实 用新型并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本技术的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本技术保护的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种微安级精密恒流源电路，其特征在于：包括参考电源、复合放大器Ａ１、跟随放大器Ａ２、浮置电源、电阻Ｒ１、电阻Ｒ２和电阻Ｒ３，该复合放大器Ａ１的反相输入端与参考电源的正极、电阻Ｒ１的一端相连接，复合放大器Ａ１的输出端与参考电源的负极、电阻Ｒ１的另一端及电阻Ｒ３的一端相连接，复合放大器Ａ１的正向输入端与跟随放大器Ａ２的正向输入端及电阻Ｒ２的一端相连接，跟随放大器Ａ２的反相输入端与输出端及浮置电源的浮置地Ｂ端相连接，浮置电源的两个电源输出端分别与复合放大器Ａ１的电源输入端相连接，浮置电源的浮置地Ｂ端与复合放大器Ａ１的输入保护屏蔽端相连接，电阻Ｒ２的另一端和电阻Ｒ３的另一端共同通过负载与地线相连接。

【技术特征摘要】
1.一种微安级精密恒流源电路，其特征在于包括参考电源、复合放大器Al、跟随放大 器A2、浮置电源、电阻R1、电阻R2和电阻R3，该复合放大器Al的反相输入端与参考电源的 正极、电阻Rl的一端相连接，复合放大器Al的输出端与参考电源的负极、电阻Rl的另一端 及电阻R3的一端相连接，复合放大器Al的正向输入端与跟随放大器A2的正向输入端及电 阻R2的一端相连接，跟随放大器A2的反相输入端与输出端及浮置电源的浮置地B端相连 接，浮置电源的两个电源输出端分别与复合放大器Al的电源输入端相连接，浮置电源的浮 置地B端与复合...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏丹，
申请(专利权)人：天津市盛丹电子技术发展有限公司，
类型：实用新型
国别省市：12