请教该100mA恒流源电路的工作原理

xlcwzx

大家都知道高斯计价钱很高，所以我们最近打算用霍尔片自己做一个，所以需要一个提供100mA工作电流的恒流源。
我们现在想按照下述的电路搭建一个恒流源，可是完全看不懂原理。在这里想向各位请教一下。

2. 1　恒流源电路模块
恒流源电路模块由精密电压基准源U1
(MAX6190A) ,运算放大器U2、U3 和三极管Q1
(CS8050) ,以及电阻R7 组成, 为霍尔片HGT -
1010提供标称电流,详细电路如图4所示。
file:///C:/Users/wzx/AppData/Local/Temp/moz-screenshot.png
图4　横流源电路模块
分析图4构成的电路可以得出:
ICN =U1/R7  (5)
由于选择的霍尔片型号为HGT - 1010,其标
称电流ICN为100 mA,因此选择输出U1 为1. 25 V
的精密电压基准源和R7 为12. 5 Ω 的高精密电
阻。该电阻的功率PR7 = I2
CN ×R7 = 0. 1 ×0. 1 ×12. 5 = 0. 125W,为了稳定起见应选0. 25 W的电
阻。三极管Q1 的选择主要考虑其最大功耗Pmax ,
其实际功耗PQ1取决于ICN、电源电压VCC、U1、霍
尔片的内阻R。其计算式如下:
PQ1 = ICN ×(VCC - U1 - ICN R ) (6)
另外,霍尔片的磁灵敏度正比于ICN ,因此ICN
的精度直接关系到测量精度,而根据式( 1)可知
ICN的精度取决于U1 和R7 的精度,以及U2、U3 的
精度和它们放大倍数的精度。因此,上述元器件
以及相关的元器件要选择高精度、高稳定的器件。

此外，所使用的霍尔片阻值为2欧。接在右下角双刀双掷开关处。（因为可能要变换电流方向故使用双刀双掷开关）

我想请教的问题有三点：
1、该电路是如何实现恒流的？（或者说公式5是如何得到的？）由于我水平有限，如果只是点播和提醒我应该看不懂，还望能提供较为有条理的解释。
2、图中U3A的反相端是空的，实际布线时该如何处理？是否需要外接电阻？
3、U3A+R8组成的电路作用是什么？

在此先谢过各位了！

qinchang

恒流源弄得这么复杂！还有明显错误，晕

qinchang

给你一个图参考参考

shichen717

HGT - 1010似乎很贵，价格和一台国产高斯计差不多。手册上的灵敏度并不准确，不能通过电流算出磁场，如何校准呢？

好费劲，还不如买一个。

我做高斯计的，从生产者的角度出发，楼主省的钱基本都以时间、人力、元件和反复设计风险充了成本。

xlcwzx

引用第1楼qinchang于2010-09-04  19:57发表的  :
恒流源弄得这么复杂！还有明显错误，晕

我们不是只求能用就好，所以还是想请教一下原理

引用第4楼shichen717于2010-09-04  22:09发表的  :
HGT - 1010似乎很贵，价格和一台国产高斯计差不多。手册上的灵敏度并不准确，不能通过电流算出磁场，如何校准呢？

好费劲，还不如买一个。

我做高斯计的，从生产者的角度出发，楼主省的钱基本都以时间、人力、元件和反复设计风险充了成本。
.......

我们有尺寸上的特殊要求，所以很难直接购买。不过至于手册上灵敏度不准确的问题，我之前并不知道，所以可能以后还要请教阁下了。

yapoll

2楼的恒流源还是会飘的，因为fet的恒流区并非绝对恒流，只是变化幅度很小而已，还是会随着Vds和温度发生漂移。

youngliu

引用第6楼yapoll于2010-09-05 10:12发表的 :
2楼的恒流源还是会飘的，因为fet的恒流区并非绝对恒流，只是变化幅度很小而已，还是会随着Vds和温度发生漂移。

2楼恒流电路电流漂的原因基本上与FET恒流区特性关系不大，主要是由参考电压源以及源极电阻决定，OP的Vos、IB、AVD、MOSFET的GS漏电流影响相对来说要小得多

shichen717

尺寸的要求是什么？探头还是仪器本身？

xlcwzx

引用第8楼shichen717于2010-09-05  11:57发表的  :
尺寸的要求是什么？探头还是仪器本身？

探头，其实最关键的是我们要直接把霍尔电压经AD转换接到PC，然后再作为控制信号调整磁场。不可能人一次次读出来的。此外我们有一台霍尔计用来定标。

shichen717

霍尔计是什么？

我的高斯计有计算机接口，探头可以定制。