恒流源使用的运放问题请教

gxll

这个是论坛广为流传的恒流源图纸。 Q34,Q35组成大电流开关电路，Q33实在没搞懂是什么用，有知道的指导下。


是两种恒流方式的组合，能消除输入电压的漂移而造成的恒流的飘移。



想着电路很成熟，所以也没注意看过，近期准备做个毫欧仪，恒流源就成了必须先解决的问题，不看不要紧，一看怎么也了解不到u1b的工作原理，u1a组成第一组恒流，2.5v的基准电压，10k采样电阻，是25ua的恒流源，在4k的电阻上产生恒定的比供电电压v+低1v的共高的基准电压，输入到u1b的正输入端，初始状态nmos并没导通，R2不会有任何压降，供电电压全部加在了运放的负输入端，那u1b的正输入端怎么都要负输入端低1v，运放输出应该是低电平，这怎么能推动nmos？跟着画图仿真了一下，哈哈，果不其然，没法推动
用LT1013单电源运放仿真

然后再改用原图标的AD706来仿真，用的双电源，这回运放一样低电平，不过因为电源—为-13v，所以输出变为-12v，一样没法推动nmos

最后全部按图纸，用单电源供电，这回正常了。
     
实在是不明白了，请教大家，为什么？整个图就象Q1，Q2，画反了，但总体来看，Q1，pmos在电流通道的上端，Q2，nmos在电流通道的下的下端，使用正确，那这决不是简单的画反能解释的。只是想到了AD706因为不是单电源轨到轨运放，输出低电平的时候不可能完全是低电平，这时候有可能打开nmos，R2产生压降，然后达到一个平衡，但整个工作过程能稳定吗？

lymex

首先，采用IRF540的电路有严重问题，极性错了。那种共地的恒流源，应该采用PMOS的才对。

其次，采用双电源运放，必须用双电源供电，除非有特殊措施。

最后，“广坛电路”，说Q34、Q35组成开关也不太确切，因为正常工作时这两个管子是饱和的，构成电流通路。反向保护时进入放大区，并不关断。
Q33接成一个二极管，正常工作情况下反偏不起作用，反向保护时导通。普通二极管反向漏电较大不能用在此处。

shichen717

1. 如果做毫欧计，至少需要100mA以上电流，图中的电流源应该大致在毫安级。

2. 如果扩流，使用ADG509不妥，ADG509 RON过大，无法通过大电流。

3. 可以使用IRF9540，但此时的补偿网络元件值需要重新调整。

4. 依靠双运放消除失调电压不妥，即使封装于同一封装内，失调电压漂移方向也不一定相同。

5. 在大电流应用中，后级采样电阻很小，运放的实际采样电压非常接近正轨，对失调电压要求很高，并且运放本身工作于高共模状态，提高输入端误差，造成电流源内阻降低。

gxll

引用第1楼lymex于2011-03-03  18:22发表的  :
首先，采用IRF540的电路有严重问题，极性错了。那种共地的恒流源，应该采用PMOS的才对。

其次，采用双电源运放，必须用双电源供电，除非有特殊措施。

最后，“广坛电路”，说Q34、Q35组成开关也不太确切，因为正常工作时这两个管子是饱和的，构成电流通路。反向保护时进入放大区，并不关断。
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1。首先谢谢老大的指点，平时看mos看惯了，所以就按着mos的箭头方向来判断的p和n，而且其Q1在电流通道的上端，而Q2在电流通道的下端，所以先入为主了，昨天也想通了，所以换了mos重新做了防真一切正常了，昨天已经在矿坛上了图。
2。是的，的确是，所以我在1楼说q33,q34组成大电流开关，而没敢只说是开关，就是这个原因，但作用因为q33的原因所以我一直不太明白q33,q34,q35组成的是什么作用的电路，二极管我是不敢用的，漏电电流都有几ma，所以我想把空载电压拉低到现在也还没想到太好的办法，老大有什么好主意请指点下。

gxll

引用第2楼shichen717于2011-03-03  20:44发表的  :
1. 如果做毫欧计，至少需要100mA以上电流，图中的电流源应该大致在毫安级。

2. 如果扩流，使用ADG509不妥，ADG509 RON过大，无法通过大电流。

3. 可以使用IRF9540，但此时的补偿网络元件值需要重新调整。
.......

首先谢谢指点，这是我的一点想法，如没说对，请再指教。
1，2 以下我发个电路，就是想尽量降低检测电流，这样在10ma下，就能做2欧姆的量程，那在4位半的精度下，就有100微欧姆的分辨率了，对我足够了，所以电流并不太大，因为509大概有300欧姆的导通电阻，那输入电压在13v的情况下，足够应付了。
3.c30其实就是防振荡，运放和mos换的话，其实这个值都应该更换，但dc情况下这个电容值大些应该没太大关系。
4.失调电压我不怕，因为这电路不会工作在输出为0的状态，而且失调电压所造成的电流值误差，我可以用mcu给它标定掉，我怕的是温度造成的漂移，这就很难标定了，但对基准为1v和2.5v的恒流电路来说我算了下，Vos温飘影响不大。恰恰我觉得在其他更小电流挡位时ib和ios影响还大些
5.我消化下

gxll

这是2欧姆电阻档基本电路工作仿真图，用了10ma电流，然后经过10倍放大送入A/D（已经加上了AD509的导通300欧姆的电阻），因为运放的内电阻问题，怕加上放大后对电流源造成漏电而形成误差，还有检测线过长的原因，所以没用单端放大电路，而使用了双运放组成的类似仪放的放大电路，内阻大，共模仰制高，还有如果运放经过挑选后，内部的两运放还可以互相抵消失调电压的影响。下图有什么不妥的地方，大家指点下。

gxll

现在主要在考虑如何在待检测电阻未接入的时候如何降低电流源的开路电压，但要求是高阻态的，当待检测电阻接入后对其造成不了任何的影响，普通稳压管肯定不行，漏电流太大，最开始我以为上图的q33，q34,q35是这作用，但分析下来又不太是

shichen717

负载接地，没必要用仪用运放，靠分立电阻，如果不仔细调整，共模抑制比会下降到60dB以下。

gxll

引用第7楼shichen717于2011-03-04  02:41发表的  :
负载接地，没必要用仪用运放，靠分立电阻，如果不仔细调整，共模抑制比会下降到60dB以下。

看似共地，其实不是共地，不然就不用4线开尔文测量法了，因为检测线的电阻和表笔与表笔座的接触电阻的存在，就不能把以上系统理解为共地系统。比如待检测电阻为500微欧姆，表线单线接触和线电阻为0.06欧姆，如果共地，那测量值会到实际值的120倍，哈哈，所以只有用差分放大，也可以用单运放组成的差分放大，但因为单运放电路结构，所以有输入电阻过小的问题，这样会旁路恒流源的电流，从而影响精度，或者就是用高阻输入电阻，但那会增加输入噪音和一系列的问题，所以远不如双运放来的简单。

diyocean

这个先收下了   漫漫看

zsxlh

普通二极管反向漏电较大不能用在此处。[s:31]靓仔 老大您真厉害啊！

三天之木

文章是好文章，可惜我就是看不到图，为什么？

xinjihua

看不到图？

xinjihua

文章是好文章，可惜我就是看不到图