CN111007913B - 一种提升电流源稳定性的电路及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种提升电流源稳定性的电路及方法,所述电路包括:第一运算放大器、第一复合运算放大器、第二复合运算放大器和采样电阻;所述第一运算放大器的输入端分别与所述第一复合运算放大器的一端和所述第二复合运算放大器的一端连接;所述第一运算放大器的输出端分别与所述第一复合运算放大器的另一端和所述采样电阻的一端连接;所述采样电阻的另一端与所述第二复合运算放大器的另一端连接。
Description
技术领域
本发明涉及电源技术领域,尤其涉及一种提升电流源稳定性的电路及方法。
背景技术
高精度电流源既可以作为信号使用,提供恒定电流的激励,也可以作为电源使用,在负载变化时提供恒定的电流。针对1mA~100mA电流源,常见方法是通过改进型Howland电路实现VI转换。电流源输出的稳定性主要取决于电压源的稳定性、采样电阻的稳定性及运放反馈回路的偏置电流温度系数和失调电压温度系数。目前,高稳定性电压源在实验室环境下(20℃±1℃)的条件下 24小时稳定性可以做到3E-7;采样电阻在上述条件下稳定性可以做到2E-7;而经过调研目前商品级电流源24小时稳定性最高只能做到5E-6;提升电流源稳定性的关键是提升运放反馈回路的偏置电流温度系数和失调电压温度系数。因此,如何降低运放反馈回路的影响是提升电流源稳定性的关键方法。针对该问题,目前尚无有效解决方案。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例为解决现有技术中存在的至少一个问题而提供一种提升电流源稳定性的电路。
为达到上述目的,本发明实施例的技术方案是这样实现的:
本发明实施例提供一种提升电流源稳定性的电路,所述电路包括:第一运算放大器、第一复合运算放大器、第二复合运算放大器和采样电阻;所述第一运算放大器的输入端分别与所述第一复合运算放大器的一端和所述第二复合运算放大器的一端连接;所述第一运算放大器的输出端分别与所述第一复合运算放大器的另一端和所述采样电阻的一端连接;所述采样电阻的另一端与所述第二复合运算放大器的另一端连接。
在上述方案中,所述第一复合运算放大器包括第二运算放大器、第三运算放大器和第四运算放大器;所述第二运算放大器、所述第三运算放大器和所述第四运算放大器串联连接;
所述第二复合运算放大器包括第五运算放大器、第六运算放大器和第七运算放大器;所述第五运算放大器、所述第六运算放大器和所述第七运算放大器串联连接。
在上述方案中,所述第二运算放大器和所述第五运算放大器以及所述第三运算放大器和所述第六运算放大器均为输入失调电压运算放大器;所述第四运算放大器和所述第七运算放大器均为输入偏置电流运算放大器。
在上述方案中,所述第二运算放大器和所述第五运算放大器以及所述第三运算放大器和所述第六运算放大器均为输入失调电压补偿运算放大器。
在上述方案中,所述电路还包括信号源;所述第一运算放大器的输入端包括第一输入端和第二输入端;所述信号源的一端通过第一线路与所述第一运算放大器的第一输入端连接;所述第一线路上设置有第一电阻,所述第一电阻通过第二线路与所述第一复合运算放大器的一端连接;所述第二线路上设置有第二电阻;
所述信号源的另一端通过第三线路与所述第一运算放大器的第二输入端连接;所述第三线路上设置有第三电阻,所述第三电阻通过第四线路与所述第二复合运算放大器的一端连接;所述第四线路上设置有第四电阻。
在上述方案中,所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻、所述第四电阻和所述采样电阻均为温漂电阻。
在上述方案中,所述第一电阻和所述第二电阻以及所述第三电阻和所述第四电阻的比例系数为第一预设阈值。
本发明实施例提供的一种提升电流源稳定性的方法,应用于上述所述的电路,所述方法包括:
分别输入失调电压至第二运算放大器、第三运算放大器、第五运算放大器、和第六运算放大器;其中,所述失调电压随温度变化的最大值小于等于第二预设阈值;
分别输入偏置电流至第四运算放大器和第七运算放大器;其中,所述偏置电流随温度变化的最大值小于等于第三预设阈值。
在上述方案中,所述方法还包括:
在预设温度的情况下,分别获得所述第二运算放大器、所述第三运算放大器、所述第四运算放大器、所述第五运算放大器、所述第六运算放大器、所述第七运算放大器和第一运算放大器的失调电压温度系数。
在上述方案中,所述方法还包括:
控制所述第二运算放大器、所述第三运算放大器、所述第四运算放大器的总电压模值随温度变化的最大值小于第四预设阈值;以及控制所述第五运算放大器、所述第六运算放大器和所述第七运算放大器的总电压模值随温度变化的最大值小于第五预设阈值。
本发明实施例提供的提升电流源稳定性的电路,其中,所述电路包括:第一运算放大器、第一复合运算放大器、第二复合运算放大器和采样电阻;所述第一运算放大器的输入端分别与所述第一复合运算放大器的一端和所述第二复合运算放大器的一端连接;所述第一运算放大器的输出端分别与所述第一复合运算放大器的另一端和所述采样电阻的一端连接;所述采样电阻的另一端与所述第二复合运算放大器的另一端连接。采用本发明实施例的技术方案,通过引入第一复合运算放大器和第二复合运算放大器,且所述第一运算放大器的输入端分别与所述第一复合运算放大器的一端和所述第二复合运算放大器的一端连接;所述第一运算放大器的输出端分别与所述第一复合运算放大器的另一端和所述采样电阻的一端连接;所述采样电阻的另一端与所述第二复合运算放大器的另一端连接,使提升运放反馈回路的偏置电流温度系数和失调电压温度系数。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种提升电流源稳定性的电路的组成结构示意图;
图2为本发明实施例提供的一种改进型的Howland电流源的电路的组成结构示意图;
图3为本发明实施例提供的一种提升电流源稳定性的电路中的运放器示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对发明的具体技术方案做进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
本发明实施例提供一种提升电流源稳定性的电路,图1为本发明实施例提供的一种提升电流源稳定性的电路的组成结构示意图,如图1所示;图2为本发明实施例提供的一种改进型的Howland电流源的电路的组成结构示意图,如图2所示,下面结合图1和图2进行说明,所述电路10包括:第一运算放大器 101、第一复合运算放大器102、第二复合运算放大器103和采样电阻104;所述第一运算放大器101的输入端分别与所述第一复合运算放大器102的一端和所述第二复合运算放大器103的一端连接;所述第一运算放大器101的输出端分别与所述第一复合运算放大器102的另一端和所述采样电阻104的一端连接;所述采样电阻104的另一端与所述第二复合运算放大器103的另一端连接。
为了更好的理解图1,先对图2的相关原理进行解释说明,在图2中,其关键元器件型号可以参见表1。
表1
需要说明的是,关键器件中的采样电阻RS及分压电阻R3,R4,R1,R2均采用低温漂电阻,指标可达2E-7。构成输出电流误差项的电路参数主要有输入电压漂移,运放偏置电压VOS,偏置电流IOS,失调电流Ib;R3、R4,R1、R2电阻比例系数为α,为了方便理解,这里假设R3、R4,电阻均为2kΩ,R1、R2电阻均为20kΩ;R3、R4,R1、R2电阻及采样电阻可能存在漂移。
其中:Vx1=Vo1-Vos2,Vx2=Vo2-Vos3,Vo=Vo2-Vo1,Vi=Vi1-Vi2
忽略误差项符号后可得:
由此可得:
由于上述误差参数均与输出电流呈线性关系,可以取:
将公式(6)、(7)代入公式(5),则有:
i0=A×Vi+B (8);
在公式(5)中,A为V/I转换系数,B为固定项,两者存在误差。误差可分为固有偏差和漂移误差,前者可通过标定、校准抵消掉,后者又分为时间漂移和温度漂移,时间漂移可通过对器件进行老化处理,控制在很低的范围内。因此,误差分析主要考虑各误差参数的温度漂移,计算其漂移范围。
电路线性参数对电路精度的影响各误差项典型值及其温漂值可以参见表2 所示,表2为误差项列表。
表2
由表2可知,系统误差的系数A与采样电阻值RS、网络电阻阻值比α及输入电压Vi的温漂相关。
1mA~100mA误差估算,考虑到对Rs及U1采取了局部控温(50℃±0.1℃),系统误差的固定项B则与上述参数的温漂均有关联,考虑到测试环境温度变化范围最大为2℃,带入B值计算式(7)中,并忽略其固定项,可得:
电路线性线性误差计算值可以参见表3所示,表3为电路线性线性误差计算值。
表3
运放共模抑制比对电路精度的影响,对于U1,当-10.5V≤VCM≤+10.5V时,其CMRR为140dB。
将公式(11)、(12)带入公式(10),可得
由于Vi2=0(接地),Vx1为0V,RS最大压降为1V,Vx2最大值为1V,可得Vcm最大值为1V,即U1输入共模电压范围为-1V~+1V,小于运放要求的-10.5V~ +10.5V。同时,
将CMRR取为140dB代入公式(14),可得:
ΔV0=VCM×10-7 (15);
由公式(15)可知,ΔV0最大值为0.1μV,其造成的输出电流变化量为ΔV0/RS,各量程共模抑制比误差的计算值可以参见表4所示,表4为各量程共模抑制比误差的计算值,如表4所示。
量程 | R<sub>s</sub> | Δi<sub>CMRR</sub> |
1mA | 1kΩ | 0.1nA |
10mA | 100Ω | 1nA |
100mA | 10Ω | 10nA |
表4
对各量程电路线性误差及共模抑制比误差进行叠加,得到如表5所示的计算值,表5为各量程固定项误差计算值。
量程 | B | Δi<sub>CMRR</sub> | Δi<sub>CMRR</sub>+B |
1mA | 1nA | 0.1nA | 1.1nA |
10mA | 8.2nA | 1nA | 9.2nA |
100mA | 80.2nA | 10nA | 90.2A |
表5
通过计算不难看出,在排除高稳定性电压源及采样电阻自身稳定性影响的条件下,反馈电路带来的固定项误差约为1E-6,因此,减少Howland恒流源反馈电路自身的影响尤为关键。
在图1中,使用第一复合运算放大器102替换图2中的运算放大器U2,使用第二复合运算放大器103替换图2中的运算放大器U3。在图2中相关公式的推导也适用于图1中,图1中的相关参数之间的推导可以参照图2,便不再一一推导。所述第一复合运算放大器102和第二复合运算放大器103均可以由多个运算放大器组成,所述运算放大器的具体个数可以根据实际情况进行确定,在此不做限定。作为一种示例,该多个运算放大器的个数可以为三个。所述多个运算放大器可以串联连接,也可以并联连接,还可以串并联混合连接,在此不做限定。作为一种示例,所述第一复合运算放大器102和第二复合运算放大器103均可以由三个运算放大器串联连接组成。
本实施例中,第一运算放大器101的输入端可以包括正向输入端和反向输入端,所述第一运算放大器101的输入端分别与所述第一复合运算放大器102 的一端和所述第二复合运算放大器103的一端连接可以为所述第一运算放大器 101的反向输入端与所述第一复合运算放大器102的一端连接;其中,所述第一复合运算放大器102的一端可以为所述第一复合运算放大器102的输出端;所述第一运算放大器101的正向输入端与所述第二复合运算放大器103的一端连接;其中,所述第二复合运算放大器103可以为所述第二复合运算放大器103 的输出端。
所述采样电阻104的阻值可以根据实际情况进行确定,在此不做限定。作为一种示例,所述采样电阻104的阻值可以10Ω、100Ω、1kΩ。在图1中示出了可以任意切换10Ω、100Ω、1kΩ三种阻值的采样电阻104。
所述第一运算放大器101的输出端分别与所述第一复合运算放大器102的另一端和所述采样电阻104的一端连接;其中,所述第一复合运算放大器102 的另一端可以为所述第一复合运算放大器102的输入端,作为一种示例,所述第一复合运算放大器102的输入端可以为正向输入端。所述采样电阻104的另一端与所述第二复合运算放大器103的另一端连接,其中,所述第二复合运算放大器103的另一端可以为所述第二复合运算放大器103的输入端,作为一种示例,所述第二复合运算放大器103的输入端可以为正向输入端。
在本发明一种可选实施例中,所述第一复合运算放大器102包括第二运算放大器1021、第三运算放大器1022和第四运算放大器1023;所述第二运算放大器1021、所述第三运算放大器1022和所述第四运算放大器1023串联连接;
所述第二复合运算放大器103包括第五运算放大器1031、第六运算放大器 1032和第七运算放大器1033;所述第五运算放大器1031、所述第六运算放大器1032和所述第七运算放大器1033串联连接。
本实施例中,所述第一复合运算放大器102由第二运算放大器1021、所述第三运算放大器1022和所述第四运算放大器1023串联连接组成。作为一种示例,该串联连接的方式可以为所述第二运算放大器1021的正向输入端与所述第三运算放大器1022的输出端连接,所述第三运算放大器1022的正向输入端与所述第四运算放大器1023的输出端连接;所述第二运算放大器1021的反向输入端与所述第二运算放大器1021的输出端连接;所述第三运算放大器1022的反向输入端与所述第三运算放大器1022的输出端连接;所述第四运算放大器1023的反向输入端与所述第四运算放大器1023的输出端连接。
所述第二复合运算放大器103由所述第五运算放大器1031、所述第六运算放大器1032和所述第七运算放大器1033串联连接组成。作为一种示例,该串联连接的方式可以为所述第五运算放大器1031的正向输入端与所述第六运算放大器1032的输出端连接,所述第六运算放大器1032的正向输入端与第七运算放大器1033的输出端连接;所述第五运算放大器1031的反向输入端与所述第五运算放大器1031的输出端连接;所述第六运算放大器1032的反向输入端与所述第六运算放大器1032的输出端连接;所述第七运算放大器1033的反向输入端与所述第七运算放大器1033的输出端连接。
需要说明的是,所述第七运算放大器1033的正向输入端还可以连接负载,所述负载记为ZL,所述负载与采样电阻的另一端连接。
在图1中,所述第一复合运算放大器102的电压Vos2可以表示为:
Vos2=Vos2a+Vos2b+Vos2c (16);
其中,Vos2a为第二运算放大器1021的电压;Vos2b为第三运算放大器1022的电压;Vos2c为第四运算放大器1023的电压。
所述第二复合运算放大器103的电压Vos3可以表示为:
Vos3=Vos3a+Vos3b+Vos3c (17);
其中,Vos3a为第五运算放大器1031的电压;Vos3b为第六运算放大器1032的电压;Vos3c为第七运算放大器1033的电压。
在本发明的一种可选的实施例中,所述第二运算放大器1021和所述第五运算放大器1031以及所述第三运算放大器1022和所述第六运算放大器1033均为输入失调电压运算放大器;所述第四运算放大器1023和所述第七运算放大器 1033均为输入偏置电流运算放大器。
本实施例中,所述第二运算放大器1021和所述第五运算放大器1031以及所述第三运算放大器1022和所述第六运算放大器1033均为输入失调电压运算放大器;其中,所述输入失调电压运算放大器是对运算放大器的输入端输入的电压为零,当运算放大器为理想的运算放大器时,当输入电压为0时,输出电压也应该为0。但实际上由于运算放大器的差分输入级很难做到完全对称,在通常的情况下,当运算放大器输入电压为0时,存在一定的输出电压。
所述第四运算放大器1023和所述第七运算放大器1033均为输入偏置电流运算放大器;其中,输入偏置电流运算放大器为了使运放输入级放大器工作在线性区,必须输入一个直流电流,在双极晶体管输入的运放偏置电流就是输入管的基极电流;在MOS管输入的运放是指栅极漏电流;该输入偏置电流用于衡量差分放大对管输入电流的大小。运放输入偏置电流的存在是由构成运放的晶体管的基极输入电流不为零导致的。
所述第四运算放大器1023和所述第七运算放大器1033均为输入偏置电流运算放大器;为了方便理解,以型号ADA4530-1为例,该运放输入失调电压随温度变化最大不超过为0.5μV/℃,输入偏置电流最大不超过20fA,输入偏置电流随温度变化小于1fA/℃,同样对Rs及U1采取了局部控温(50℃±0.1℃),同样的可以忽略下式中ib4以及带来的影响。
因此,减少Vos2、Vos3失调电压温度变化可以有效提升反馈电路稳定性。
在本发明的一种可选的实施例中,所述第二运算放大器1021和所述第五运算放大器1031以及所述第三运算放大器1022和所述第六运算放大器1032均为输入失调电压补偿运算放大器。
本实施例中,所述第二运算放大器1021和所述第五运算放大器1031以及所述第三运算放大器1022和所述第六运算放大器1032均可以为任意的输入失调电压补偿运算放大器,所述输入失调电压补偿运算放大器用于补偿温度变化时Vos2、Vos3的变化。其中:Vos2=Vos2a+Vos2b+Vos2c;Vos3=Vos3a+Vos3b+Vos3c。所述第一复合运算放大器102和所述第二复合运算放大器103的目的是尽可能降低Vos2、Vos3随外界环境温度变化而变化。
在此不做限定。作为一种示例,所述第二运算放大器1021和所述第五运算放大器1031可以为输入失调电压细级补偿运算放大器;所述第三运算放大器 1022和所述第六运算放大器1032可以为输入失调电压粗级补偿运算放大器。
在本发明的一种可选的实施例中,所述电路还包括信号源;所述第一运算放大器103的输入端包括第一输入端和第二输入端;所述信号源的一端通过第一线路与所述第一运算放大器的第一输入端连接;所述第一线路上设置有第一电阻11,所述第一电阻11通过第二线路与所述第一复合运算放大器的一端连接;所述第二线路上设置有第二电阻12;
所述信号源的另一端通过第三线路与所述第一运算放大器的第二输入端连接;所述第三线路上设置有第三电阻13,所述第三电阻13通过第四线路与所述第二复合运算放大器的一端连接;所述第四线路上设置有第四电阻14。
本实施例中,所述信号源可以为任意的信号源,在此不做限定。作为一种示例,所述信号源可以为电源。
所述第一电阻11、所述第二电阻12、所述第三电阻13和所述第四电阻14 的阻值可以根据实际情况进行确定,在此不做限定。作为一种示例,所述第一电阻和所述第二电阻以及所述第三电阻和所述第四电阻的阻值可以存在某种比例关系。
在本发明的一种可选的实施例中,所述第一电阻11和所述第二电阻12以及所述第三电阻13和所述第四电阻14的比例系数为第一预设阈值。
本实施例中,所述第一预设阈值可以为任意的值,在此不做限定。作为一种示例,所述第一预设阈值可以记为α,该α的值可以取为10。
需要说明的是,为了准确获得上述图1中的任意一个运算放大器的失调电压温度系数ΔVos/ΔT,搭建如图3所示电路示意图,图3为本发明实施例提供的一种提升电流源稳定性的电路中的运放器示意图。在图3中,需要通过温湿度箱调节温度分别求得一批次U1、U2a、U2b、U2c、U3a、U3b、U3c所用型号运放在实验室温度20℃±1℃下的Vos,求得ΔVos/ΔT。
通过将第一复合运算放大器102和第二复合运算放大器103中的多个运算放大器进行搭配组合,使得所述第一复合运算放大器102中组合的运算放大器的电压值随温度的变化值小于所述组合的运算放大器中任意一个运算放大器的电压值随温度的变化值。为了方便理解,这里示例说明,假设第一复合运算放大器102由第二运算放大器1021、所述第三运算放大器1022和所述第四运算放大器1023串联连接组成;第二复合运算放大器103由所述第五运算放大器 1031、所述第六运算放大器1032和所述第七运算放大器1033串联连接组成;各个运算放大器电压的标记如图1上的标记,可以通过运算放大器的搭配组合,使得Vos2b+Vos2c,Vos3b+Vos3c随温度变化值分别小于Vos2c、Vos3c,通过大量筛选后的运放进行排列组合,|Vos2b+Vos2c|、|Vos3b+Vos3c|可以接近0.02μV/℃。
还可以通过将第一复合运算放大器102和第二复合运算放大器103中的多个运算放大器进行微调,使得所述第一复合运算放大器102的电压Vos2的值随温度变化值以及所述第二复合运算放大器103的电压Vos3的值随温度变化值均小于某个预设阈值或趋近于0。为了方便理解,这里示例说明,假设第一复合运算放大器102由第二运算放大器1021、所述第三运算放大器1022和所述第四运算放大器1023串联连接组成;第二复合运算放大器103由所述第五运算放大器1031、所述第六运算放大器1032和所述第七运算放大器1033串联连接组成;各个运算放大器电压的标记如图1上的标记,可以通过Vos2a及Vos2b微调,使得 Vos2a+Vos2b+Vos2c,Vos3a+Vos3b+Vos3c更加趋近于0,|Vos2a+Vos2b+Vos2c|<0.02μV/℃、 |Vos3a+Vos3b+Vos3c|<0.02μV/℃。
通过本发明实施例设计的复合运放器,重新计算系统误差固定项B,得到的结果如下表6所示,表6为通过图1中的电路获得的电路线性误差计算值。
量程 | R<sub>S</sub> | B |
1mA | 1kΩ | 0.28nA |
10mA | 100Ω | 1nA |
100mA | 10Ω | 8.2nA |
表6
通过表6中的参数值,可以得出本发明实施例提供的电路可以有效减少 Howland电路在反馈环节因运放失调电压随温度漂移而引入的系统误差固定项 B的变化,使电流源输出稳定性大大提高,能够提升电流源在实验室环境下至 24小时稳定性到1E-6,具有很强的工程应用意义。
本发明实施例提供的提升电流源稳定性的电路,其中,通过引入第一复合运算放大器和第二复合运算放大器,且所述第一运算放大器的输入端分别与所述第一复合运算放大器的一端和所述第二复合运算放大器的一端连接;所述第一运算放大器的输出端分别与所述第一复合运算放大器的另一端和所述采样电阻的一端连接;所述采样电阻的另一端与所述第二复合运算放大器的另一端连接,使提升运放反馈回路的偏置电流温度系数和失调电压温度系数。
基于图1、图2和图3所示的提升电流源稳定性的电路,本发明实施例还提出一种提升电流源稳定性的方法,应用于上述所述的电路中;该方法包括:
分别输入失调电压至第二运算放大器、第三运算放大器、第五运算放大器、和第六运算放大器;其中,所述失调电压随温度变化的最大值小于等于第二预设阈值;
分别输入偏置电流至第四运算放大器和第七运算放大器;其中,所述偏置电流随温度变化的最大值小于等于第三预设阈值。
本实施例中,所述第二预设阈值和所述第三预设阈值可以根据实际情况进行确定,在此不做限定。
在本发明一种可选实施例中,所述方法还包括:
在预设温度的情况下,分别获得所述第二运算放大器、所述第三运算放大器、所述第四运算放大器、所述第五运算放大器、所述第六运算放大器、所述第七运算放大器和第一运算放大器的失调电压温度系数。
本实施例中,所述预设温度可以根据实际情况进行确定,在此不做限定。作为一种示例,所述预设温度可以为20℃。
在本发明一种可选实施例中,所述方法还包括:
控制所述第二运算放大器、所述第三运算放大器、所述第四运算放大器的总电压模值随温度变化的最大值小于第四预设阈值;以及控制所述第五运算放大器、所述第六运算放大器和所述第七运算放大器的总电压模值随温度变化的最大值小于第五预设阈值。
本实施例中,所述第四预设阈值和所述第五预设阈值可以根据实际情况进行确定,在此不做限定。作为一种示例,所述第四预设阈值和所述第五预设阈值均可以为0.02μV/℃。
本发明实施例提供的提升电流源稳定性的方法,其中,通过分别输入失调电压至第二运算放大器、第三运算放大器、第五运算放大器、和第六运算放大器;其中,所述失调电压随温度变化的最大值小于等于第二预设阈值;分别输入偏置电流至第四运算放大器和第七运算放大器;其中,所述偏置电流随温度变化的最大值小于等于第三预设阈值,使提升运放反馈回路的偏置电流温度系数和失调电压温度系数。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例中所述提升电流源稳定性的方法中的步骤。计算机可读存储介质可以是磁性随机存取存储器(FRAM, ferromagnetic random accessmemory)、只读存储器(ROM,Read Only Memory)、可编程只读存储器(PROM,ProgrammableRead-Only Memory)、可擦除可编程只读存储器(EPROM,Erasable Programmable Read-Only Memory)、快闪存储器(Flash Memory)、磁表面存储器、光盘、或只读光盘(CD-ROM,Compact Disc Read-Only Memory)等存储器;也可以是包括上述存储器之一或任意组合的各种设备。
本发明实施例上述设备中的各模组如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read Only Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。这样,本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。
上述本发明实施例揭示的方法可以应用于处理器中,或者由处理器实现。处理器可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP,Digital Signal Processor),或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。处理器可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤,可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于存储介质中,该存储介质位于存储器,处理器读取存储器中的信息,结合其硬件完成前述方法的步骤。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的设备和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,如:多个单元或组件可以结合,或可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另外,所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口,设备或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性的、机械的或其它形式的。
上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,也可以分布到多个网络单元上;可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中,也可以是各单元分别单独作为一个单元,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中;上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:移动存储设备、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
或者,本发明上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括:移动存储设备、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种提升电流源稳定性的电路,其特征在于,所述电路包括:信号源、第一运算放大器、第一复合运算放大器、第二复合运算放大器、采样电阻、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻;
所述信号源的正极与所述第二电阻的一端连接;所述第二电阻的另一端分别与所述第四电阻的一端和所述第一运算放大器的负向输入端连接;所述第四电阻的另一端与所述第一复合运算放大器的输出端连接;
所述信号源的负极与所述第一电阻的一端连接;所述第一电阻的另一端分别与所述第三电阻的一端和所述第一运算放大器的正向输入端连接;所述第三电阻的另一端与所述第二复合运算放大器的输出端连接;
所述第一运算放大器的输出端分别与所述第一复合运算放大器的输入端和所述采样电阻的一端连接;所述采样电阻的另一端与所述第二复合运算放大器的输入端连接;
其中,所述第一复合运算放大器包括第二运算放大器、第三运算放大器和第四运算放大器;所述第二运算放大器、所述第三运算放大器和所述第四运算放大器串联连接;
所述第二复合运算放大器包括第五运算放大器、第六运算放大器和第七运算放大器;所述第五运算放大器、所述第六运算放大器和所述第七运算放大器串联连接;
所述第二运算放大器和所述第五运算放大器以及所述第三运算放大器和所述第六运算放大器均为输入失调电压运算放大器或均为输入失调电压补偿运算放大器;所述第四运算放大器和所述第七运算放大器均为输入偏置电流运算放大器。
2.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻、所述第四电阻和所述采样电阻均为温漂电阻。
3.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述第一电阻和所述第二电阻以及所述第三电阻和所述第四电阻的比例系数为第一预设阈值。
4.一种提升电流源稳定性的方法,其特征在于,应用于权利要求1至3任一项所述的电路中;所述方法包括:
分别输入失调电压至第二运算放大器、第三运算放大器、第五运算放大器、和第六运算放大器;其中,所述失调电压随温度变化的最大值小于等于第二预设阈值;
分别输入偏置电流至第四运算放大器和第七运算放大器;其中,所述偏置电流随温度变化的最大值小于等于第三预设阈值。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在预设温度的情况下,分别获得所述第二运算放大器、所述第三运算放大器、所述第四运算放大器、所述第五运算放大器、所述第六运算放大器、所述第七运算放大器和第一运算放大器的失调电压温度系数。
6.根据权利要求4或5所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
控制所述第二运算放大器、所述第三运算放大器、所述第四运算放大器的总电压模值随温度变化的最大值小于第四预设阈值;以及控制所述第五运算放大器、所述第六运算放大器和所述第七运算放大器的总电压模值随温度变化的最大值小于第五预设阈值。
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