CN1166245A - 电压—电流转换器电路装置 - Google Patents

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Abstract

一种带有电压—电流转换器的电路装置，包括：带有用于和产生参考电压Vref的参考电压源(RSB)相连的第一输入端(K1)，用于和参考电阻Rref相连的第二输入端(K2)和输出端的差分放大器(VV)，用于产生通过参考电阻Rref的第一电流的装置(I)，和用于产生第二电流并且带有和差分放大器的输出端相连的输入端的电流放大器(SV)。根据本发明，电路装置的特征在于差分放大器带有低通滤波器，一方面的电流放大器和另一方面的装置(I)及参考电阻各自地包括相互分开的元件，另外电路装置带有和电流放大器及和装置(I)相连以便根据第二电流影响第一电流的装置(II)。从而达到第二输入终端的干扰信号几乎对第二电流没有任何显示的干扰。

Description

电压-电流转换器电路装置
本发明涉及一种带有电压-电流转换器的电路装置，包括：
-差分放大器，该差分放大器带有：
-用于和产生参考电压Vref的参考电压源相连接的第一输入端，
-用于和参考电阻Rref连接的第二输入端，和
-输出端，
-用于产生通过参考电阻Rref的第一电流的装置I，和
-用于产生第二电流且其输入端和差分放大器的输出端相连的电流放大器。
这种电路装置构成集成电路UBA 2020的一部分。在该已知电路中，电流放大器是由一个晶体管和参考电阻的串联结构组成的源跟随器，该差分放大器的输出端和该晶体管的控制电极相连。这样，参考电阻形成电流放大器的一部分，装置I由晶体管和源跟随器的电源电压组成。晶体管也形成电流放大器的一部分，而且第一和第二电流是相同的。在电路的工作期间，差分放大器的输出端使晶体管的控制电极的电位保持在这样的水平以使差分放大器的第一输入端的信号基本上等于差分放大器的第二输入端的信号。从而达到基本上符合Vref＝Rref*Iref的关系。在这里Vref是参考电压，Rref是参考电阻的电阻值，Iref是通过参考电阻的电流。在该已知电路装置中的电流Iref同时是电压-电流转换器产生的电流。已知的电路装置中的参考电阻不在集成电路内部实现，而是一个经过集成电路的插脚和第二输入端相连的分立元件。已知的集成电路主要用于含有桥电路的灯用的电子镇流器并且用来控制桥电路。桥接电路产生高频矩形波电压，在灯工作期间，其幅度通常是100V的数量级，而且获得这一电压的点通常是比较靠近该集成电路的。连接参考电阻和第二输入端的印刷导线的导体和集成电路插脚共同构成寄生电容。桥电路产生的高频矩形波电压通过寄生电路形成高频干扰信号，该信号迭加到参考电阻两端的电压上。这种高频干扰信号也影响与参考电阻相连的电阻的控制电极和主电极之间的电压。结果，在电流放大器产生的电流中也存在较大幅度的高频干扰信号。从而使电路的工作受到不利的影响。
本发明的目的是提供一种包括电压-电流转换器的电路装置，其中这种电压-电流转换器产生的电流只受到相对较小的干扰。
根据本发明，为此目的，在开头段所描述的电路装置的特征在于，差分放大器带有低通滤波器，一方面的电流放大器和另一方面的装置I及参考电阻各自包括相互分开的元件，另外，电路装置还带有和电流放大器及装置I相连以便根据第二电流来影响第一电流的装置II。
根据本发明，一方面的电流放大器和另一方面的装置I及参考电阻各自包括相互分开的元件，即一方面的电流放大器和另一方面的装置I及参考电阻没有任何共同的元件。
当电路装置工作的时候，差分放大器的输出端的信号保持在使放大器的第一和第二输入端的信号基本上相等的电平上。从而能达到基本上符合Vref＝Rref*Iref的关系，以使第一电流的幅度基本上等于Vref/Rref。出现在差分放大器的输出端的信号也出现在电流放大器的输入端，并且决定电流放大器产生的第二电流的幅度。装置II根据第二电流的幅度影响第一电流(Iref)的幅度。这样，第二电流的幅度在电路装置稳定工作期间被第一电流的幅度和装置II所决定。第二电流是电压-电流转换器产生的电流。如果在电路装置工作期间产生高频干扰信号并且叠加到参考电阻两端的电压上，该干扰信号不会也在电流放大器中出现，这是因为参考电阻不是电流放大器的一部分。由于差分放大器带有低通滤波器，上述在第二输入端上出现的高频干扰信号只引起另一个相对较小幅度的高频干扰信号，该信号叠加到差分放大器的输出端的信号上。结果，电流放大器的输入端和电流放大器产生的电流中几乎不出现干扰。由于电压-电流转换器产生的电流中的干扰减小，干扰对电路装置工作只带来相对较低的不利影响。
低通滤波器可以包括例如欧姆电阻和电容。
在根据本发明的电路装置的一个有益的实施方案中，装置II包括产生这样一个电流的电流镜像电路，该电流的幅度基本上等于第二电流的幅度。装置I由电流镜像电路的输出端和参考电阻之间的耦合构成。在该有益的实施方案中，第一电流由电流镜像电路从第二电流中所产生。而且第一电流和第二电流的幅度基本上一样。因为电流镜像电路被广泛地应用于集成电路以从某一电流产生若干个具有基本上相同幅度的其他的电流，该有益的实施方案最适合应用于集成电路。
根据本发明的电路装置可以得到一些有利的结果，其中该电流放大器是源跟随器。源跟随器是一种相对简单和便宜的电流放大器。
已发现当参考电阻被电容装置旁路时，能够进一步减小干扰。在此，电容装置作为高频干扰信号的滤波器。
也已发现本电路装置的至少一部分非常适宜构成集成电路。
本发明的实施方案将参考附图解释，其中：
图1是根据本发明的电路的第一实施方案图，和
图2是根据本发明的电路的第二实施方案图。
在图1中，VV是带有由欧姆电阻R和电容C2构成的低通滤波器的差分放大器。差分放大器VV还带有第一输入端K1以便和参考电压源相连。第一输入端和差分放大器VV的第一输入端相连。RSB是用于产生参考电压Vref的参考电压源。RSB的输出端和第一输入端K1相连。K2是差分放大器VV的第二输入端，用于和参考电阻相连。输入端K2的欧姆电阻R的第一端相连。欧姆电阻R的另一端同时和电容C2的第一极及差分放大器VV的第二输入端相连。电容C2的另一极和差分放大器VV的输出端相连。Rref是参考电阻，其第一端和第二输入端K2相连，另一端接地。参考电阻Rref的第一端还和电路I的输出端相连，在本实施方案中，电路部分I形成产生通过参考电阻Rref的第一电流的装置I。Rref可以被电容C旁路。差分放大器VV的输出端和电流放大器SV的输入端相连，该电流放大器用于产生第二电流。电流放大器SV的输出端和电路部分II的输入端相连，在本实施方案中，电路部分II形成用以根据第二电流来影响第一电流的装置II。为此目的，电路部分II的输出端和电路部分I的输入端相连。
图1所示的实施方案的工作如下。
当电路工作时，差分放大器VV的输出端的信号保持在能使放大器的第一输入端和第二输入端的信号基本上彼此相等的电平上。从而能达到基本上符合Vref＝Rref*Iref的关系，以使第一电流Iref的幅度基本上等于Vref/Rref。差分放大器VV的输出端的信号也出现在电流放大器VS的输入端，并且决定电流放大器产生的第二电流的幅度。电路部分II根据第二电流的幅度通过电路部分I来影响第一电流Iref的幅度。这样，第二电流的幅度在电路稳定工作期间由第一电流的幅度和电路部分II决定。上述第二电流由电压-电流转换器产生。如果在电路装置工作期间出现高频干扰信号并且叠加到参考电阻Rref两端的电压上，电流放大器SV中也不会出现干扰信号，因为参考电阻Rref不构成电流放大器SV的一部分。由于差分放大器VV带有低通滤波器，上述在第二输入端K2上出现的高频干扰信号只引起另一个相对小幅度的高频干扰信号，该信号叠加到差分放大器VV的输出端的信号上。结果，电流放大器SV的输入端、电流放大器SV产生的第二电流和电路部分II受第二电流影响的第一电流几乎不出现干扰。由于电压-电流放大器产生的电流中的这种干扰较小，干扰对电路装置工作所带来的不利影响也相对较低。
图2中，和图1所示的构成实施方案的电路部分和元件相对应的电路部分和元件给予同样的参考符号。本实施方案中的参考电阻Rref被电容C1构成的电容装置旁路。本实施方案中的电流放大器是由包括场效应晶体管T1和欧洲电阻R1的源跟随器所构成的。K3是在电路装置工作期间被加上以直流电压的端子，该直流电压由图2未显示的装置提供。本实施方案中的电路部分IIa是电流镜像电路，用于产生和第二电流的幅度基本上相同的电流。在本实施方案中，产生通过参考电阻的第一电流的装置I是由构成电路部分IIa的输出端和参考电阻Rref之间的导电连接I的耦合所构成的。本实施方案不同于图1所示的实施方案或者比其更详细的部分的结构如下。差分放大器VV的输出端和场效应晶体管T1的控制电极相连。场效应晶体管T1的第一主电极和端子K3及电流镜像电路IIa的输入端相连。场效应晶体管T1的第二主极和欧姆电阻R1的第一端相连。欧姆电阻R1的第二端接地。电流镜像电路IIa的输出端通过导电连接I和参考电阻Rref的第一端相连。图2所示的实施方案的其它部分结构同图1所示的实施方案。
图2所示的实施方案的工作如下。
当电路装置工作时，差分放大器VV的输出端的信号和图1所示的实施方案一样保持在使放大器的第一、第二输入端的信号基本上相同的电平上。从而达到基本上符合Vref＝Rref*Iref的关系，以使第一电流Iref的幅度基本上等于Vref/Rref。差分放大器VV的输出端的信号也加在场效应晶体管T1的控制电极并且控制流经场效应晶体管T1和欧姆电阻R1的第二电流的幅度。电流镜像电路IIa产生幅度基本上等于第二电流的幅度的电流。电流镜像电路IIa产生的电流经导电连接I提供给参考电阻Rref。这样，幅度基本上等于第二电流的第一电流在电流装置稳定动作期间流经Rref。
如果在电路装置稳定工作期间出现高频干扰信号并叠加到参考电阻Rref两端的电压上，这个高频干扰信号不仅被低通滤波器减弱，而且被旁路在参考电阻上的电容C1所减弱。结果，出现在第二输入端K2的干扰信号只引起一个相对较低幅度的高频干扰信号，该高频干扰信号叠加到差分放大器VV的输出端的信号上。因此，在场效应晶体管T1的控制极、流经场效应晶体管T1和欧姆电阻R1的第二电流及电流镜像电路IIa产生的第一电流几乎不出现干扰。由于电压-电流转换器产生的电流中的干扰的这种减小，干扰对电路装置工作只带来相对较小的不利的影响。

Claims (6)

1.一种带具有电压-电流转换器的电路装置，包括：
-差分放大器，该差分放大器带有：
-用于和产生参考电压Vref的参考电压源相连接的第一输入端，
-用于和参考电阻Rref连接的第二输入端，和
-输出端，
-用于产生通过参考电阻Rref的第一电流的装置I，和
-用于产生第二电流且其输入端和差分放大器的输出端相连的电流放大器，其特征在于：
差分放大器带有低通滤波器，一方面的电流放大器和另一方面的装置I及参考电阻各自包括相互分开的元件，另外，电路装置带有和电流放大器及装置I相连以便根据第二电流来影响第一电流的装置II。
2.根据权利要求1的电路装置，其特征在于低通滤波器包括欧姆电阻和电容。
3.根据权利要求1或2的电路装置，其特征在于，装置II包括产生电流的电流镜像电路，该电流的幅度基本上等于第二电流的幅度，装置I由电流镜像电路的输出端和参考电阻之间的耦合构成。
4.根据上述权利要求的一项或多项的电路装置，其特征在于其中的电流放大器是源跟随器。
5.根据上述权利要求的一项或多项的电路装置，其特征在于其中的参考电阻被电容装置旁路。
6.根据上述权利要求的一项或多项的电路装置，其特征在于电路装置至少其一部分构成集成电路。
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