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雙向恒流源電路分析及仿真

之前寫的恒流源電路都是單向的,即只能提供一個流向,支持sink或者支持source,但是不同時支持sink和source。下圖是抄的一個模塊上的4~20mA電路,是一個howland恒流源電路。

還有另外的是比較常見常用的恒流源電路,單顆運放和MOS管組成的恒流源電路,例如下圖是一個網上的激光驅動的恒流源電路:

還有一個之前幫群友解決的恒流源問題,也是一種常見的恒流源(我抄板也抄到過這種)

上面的三個電路圖都有一個特性,就是只能支持一個方向的電流。然而,很多場合需要雙向的恒流源,例如TEC半導體制冷器,或者一些電刺激之類的場合,那么本期分析的電路就是一個雙向的恒流源電路,本期的電路摘取自德州儀器技術文檔ZHCA062。電路圖如下:

可以看到,為了雙向的電流,運放用了推挽的結構擴流(不再是單單用一個三極管/mos管),推挽的擴流結構可以保證輸出及灌入電流。并且采用橋式的結構,可以讓電流雙向流動。當電流從左到右的電流流向時,電流路徑如下:

當電流從右到左的電流流向時,電流路徑如下:

檢流部分采用一個INA155儀表運放放大檢流電阻R4兩端的電壓(增益為50倍,短接1腳和8腳),然后輸出給運放U1的2腳完成負反饋。

同時INA155的REF管腳接與VIN信號相同的偏置電壓。

仿真電路如下:

對仿真電路進行瞬態仿真,可以看到在負載上會有所設定的100mA/100hz的正弦電流波形。

德州儀器ZHCA062文檔已放入配套資料,感興趣可以自行下載。

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