CN217333189U - 一种恒流源电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种恒流源电路，所述恒流源电路包括：基准输出子电路；以及与所述基准输出子电路连接的温度补偿子电路和恒流源子电路；所述基准输出子电路包括基准电压源和第一运算放大器，所述基准电压源的输出端同时连接所述第一运算放大器的输入端和所述温度补偿子电路的输入端，所述第一运算放大器的输出端连接所述恒流源子电路的输入端。本实用新型所提供的恒流源电路，能够对恒流源电路周边的温度进行监测，变化的温度信息转换为电压信息，进而实现温度补偿功能。
Description
技术领域
本实用新型涉及电路电子技术领域，具体涉及一种恒流源电路。
背景技术
恒流源是电子电路和模拟集成电路中应用最多的电路单元之一，它的作用是为系统提供一个与电源电压无关的恒定的输出电流。该电路广泛应用于精密仪表、自动控制系统、IFC及VFC转换电路中。
目前恒流源电路应用的主要问题和缺陷：
a、由于分离器件参数特性受温度变化影响很大，故恒流源受温度变化影响很大。
b、全温范围内，恒流源参数特性变化较大，往往不能满足日益发展的整机及仪表需求。
目前常用的解决办法则是使用制冷电路或者导热片的方式，制冷电路受体积及供电制约，而导热片除了受体积约束外，还受安装结构约束。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种恒流源电路，以能够对恒流源电路周边的温度进行监测，变化的温度信息转换为电压信息，进而实现温度补偿功能。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：
本实用新型提供一种恒流源电路，所述恒流源电路包括：
基准输出子电路；以及与所述基准输出子电路连接的温度补偿子电路和恒流源子电路；所述基准输出子电路包括基准电压源和第一运算放大器，所述基准电压源的输出端同时连接所述第一运算放大器的输入端和所述温度补偿子电路的输入端，所述第一运算放大器的输出端连接所述恒流源子电路的输入端。
可选择地，所述基准输出子电路还包括电阻R1、R2、R4、R5和场效应管Q1，所述基准电压源的Vout端口同时连接电阻R1和电阻R2的输入端，所述电阻R1的输出端同时连接VCC接口和所述第一运算放大器的V-接口，所述电阻R2的输出端同时连接所述温度补偿子电路的输入端和所述第一运算放大器的IN+接口；所述第一运算放大器的V+接口连接所述恒流源子电路的输入端，所述第一运算放大器的IN-接口同时连接电阻R5的输入端和场效应管Q1的源极，所述第一运算放大器的OUT接口连接所述场效应管 Q1的栅极，所述场效应管Q1的漏极连接电阻R4的一端，所述电阻R4的另一端同时连接所述恒流源子电路和VREF+端口。
可选择地，所述恒流源子电路包括电阻R3、R6～R9、三极管Q2、场效应管Q3和第二运算放大器，所述电阻R3的一端同时连接所述电阻R4的另一端和所述VREF+端口，其另一端同时连接所述第一运算放大器的V+接口、 VCC端口、电阻R6的一端以及电阻R8的一端，所述电阻R6的另一端连接所述电阻R7的一端，所述电阻R7的另一端同时连接所述电阻R8的另一端、所述VREF+端口和所述三极管Q2的发射极，所述电阻R8的另一端还与所述第二运算放大器的IN-接口连接，所述三极管Q2的集电极和场效应管Q3的源极同时连接电阻R10的一端，所述电阻R10的另一端连接 CH_IREF端口，所述三极管Q2的基极连接所述场效应管Q3的漏极，所述场效应管Q3的栅极连接电阻R9的一端，所述电阻R9的另一端连接所述第二运算放大器得到OUT接口。
可选择地，所述温度补偿子电路包括多个电流输出型温度传感器，各所述电流输出型温度传感器的V-接口同时连接所述电阻R2的输出端和所述第一运算放大器的IN+接口，其V+接口接地。
可选择地，各所述电流输出型温度传感器的型号为AD590。
可选择地，所述第一运算放大器和所述第二运算放大器构造为具有相同的结构。
可选择地，所述第一运算放大器和/或所述第二运算放大器的型号为 OPA189。
可选择地，所述基准电压源的型号为ADR445。
本实用新型具有以下有益效果：
采用上述带有温度监视，测量和补偿功能的恒流源电路，可以通过监视、测量恒流源周围的电路温度，再利用温度变化输出与之对应的微小电流，通过电流变化调整可变恒流源，进而控制恒流源恒定输出。与以往的采用恒温控制或者加导热片的方式相比，大大的缩小的电路面积及空间。便于安装及要求小型化的电路设计。同时可以减少结构设计等人力，减小结构加工的周期，从而降低设计和生产成本。
附图说明
图1为本实用新型所提供的恒流源电路的原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
实施例
本实用新型提供一种恒流源电路，参考图1所示，所述恒流源电路包括：
基准输出子电路1；以及与所述基准输出子电路1连接的温度补偿子电路3和恒流源子电路2；所述基准输出子电路1包括基准电压源和第一运算放大器，所述基准电压源的输出端同时连接所述第一运算放大器的输入端和所述温度补偿子电路3的输入端，所述第一运算放大器的输出端连接所述恒流源子电路2的输入端。
由于运算放大器具有超低噪声、快速建立时间、分辨率高、线性度好、高输入阻抗以及零温漂等特性，因而第一运算放大器在本实用新型中能够实现阻抗变换功能。
可选择地，所述基准输出子电路1还包括电阻R1、R2、R4、R5和场效应管Q1，所述基准电压源的Vout端口同时连接电阻R1和电阻R2的输入端，所述电阻R1的输出端同时连接VCC接口和所述第一运算放大器的V-接口，所述电阻R2的输出端同时连接所述温度补偿子电路3的输入端和所述第一运算放大器的IN+接口；所述第一运算放大器的V+接口连接所述恒流源子电路的输入端，所述第一运算放大器的IN-接口同时连接电阻R5的输入端和场效应管Q1的源极，所述第一运算放大器的OUT接口连接所述场效应管 Q1的栅极，所述场效应管Q1的漏极连接电阻R4的一端，所述电阻R4的另一端同时连接所述恒流源子电路和VREF+端口。
可选择地，所述恒流源子电路2包括电阻R3、R6～R9、三极管Q2、场效应管Q3和第二运算放大器，所述电阻R3的一端同时连接所述电阻R4的另一端和所述VREF+端口，其另一端同时连接所述第一运算放大器的V+接口、VCC端口、电阻R6的一端以及电阻R8的一端，所述电阻R6的另一端连接所述电阻R7的一端，所述电阻R7的另一端同时连接所述电阻R8的另一端、所述VREF+端口和所述三极管Q2的发射极，所述电阻R8的另一端还与所述第二运算放大器的IN-接口连接，所述三极管Q2的集电极和场效应管Q3的源极同时连接电阻R10的一端，所述电阻R10的另一端连接 CH_IREF端口，所述三极管Q2的基极连接所述场效应管Q3的漏极，所述场效应管Q3的栅极连接电阻R9的一端，所述电阻R9的另一端连接所述第二运算放大器得到OUT接口。
可选择地，所述温度补偿子电路3包括多个电流输出型温度传感器，各所述电流输出型温度传感器的V-接口同时连接所述电阻R2的输出端和所述第一运算放大器的IN+接口，其V+接口接地。
可选择地，各所述电流输出型温度传感器的型号为AD590。
可选择地，所述第一运算放大器和所述第二运算放大器构造为具有相同的结构。
可选择地，所述第一运算放大器和/或所述第二运算放大器的型号为 OPA189。
可选择地，所述基准电压源的型号为ADR445。
基于上述技术方案，本实用新型的三极管Q2和等效应管Q3构成复合管与第二运算放大器结合以实现电流放大功能。R8为高精度、低温漂的精密电阻，由恒流源电路基本特性及运算放大器“虚断”特性可知，精密电阻支路上电流I仅与基准电压VREF+和采样电阻R8有关。
此外，本实用新型的电流输出型温度传感器均选用AD590，该传感器温度精度可以达到±0.5℃，电流输出线性度可达1uA，本实用新型采用温度传感器阵列，将温度变化传递到电路中，对可调电流源进行电流调整，从而达到补偿的目的。
因此，本实用新型具有以下技术效果：
采用上述带有温度监视，测量和补偿功能的恒流源电路，可以通过监视、测量恒流源周围的电路温度，再利用温度变化输出与之对应的微小电流，通过电流变化调整可变恒流源，进而控制恒流源恒定输出。与以往的采用恒温控制或者加导热片的方式相比，大大的缩小的电路面积及空间。便于安装及要求小型化的电路设计。同时可以减少结构设计等人力，减小结构加工的周期，从而降低设计和生产成本。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种恒流源电路，其特征在于，所述恒流源电路包括：
基准输出子电路；以及
与所述基准输出子电路连接的温度补偿子电路和恒流源子电路；所述基准输出子电路包括基准电压源和第一运算放大器，所述基准电压源的输出端同时连接所述第一运算放大器的输入端和所述温度补偿子电路的输入端，所述第一运算放大器的输出端连接所述恒流源子电路的输入端。
2.根据权利要求1所述的恒流源电路，其特征在于，所述基准输出子电路还包括电阻R1、R2、R4、R5和场效应管Q1，
所述基准电压源的Vout端口同时连接电阻R1和电阻R2的输入端，所述电阻R1的输出端同时连接VCC接口和所述第一运算放大器的V-接口，所述电阻R2的输出端同时连接所述温度补偿子电路的输入端和所述第一运算放大器的IN+接口；
所述第一运算放大器的V+接口连接所述恒流源子电路的输入端，所述第一运算放大器的IN-接口同时连接电阻R5的输入端和场效应管Q1的源极，所述第一运算放大器的OUT接口连接所述场效应管Q1的栅极，所述场效应管Q1的漏极连接电阻R4的一端，所述电阻R4的另一端同时连接所述恒流源子电路和VREF+端口。
3.根据权利要求2所述的恒流源电路，其特征在于，所述恒流源子电路包括电阻R3、R6～R9、三极管Q2、场效应管Q3和第二运算放大器，
所述电阻R3的一端同时连接所述电阻R4的另一端和所述VREF+端口，其另一端同时连接所述第一运算放大器的V+接口、VCC端口、电阻R6的一端以及电阻R8的一端，所述电阻R6的另一端连接所述电阻R7的一端，所述电阻R7的另一端同时连接所述电阻R8的另一端、所述VREF+端口和所述三极管Q2的发射极，所述电阻R8的另一端还与所述第二运算放大器的IN-接口连接，所述三极管Q2的集电极和场效应管Q3的源极同时连接电阻R10的一端，所述电阻R10的另一端连接CH_IREF端口，所述三极管Q2的基极连接所述场效应管Q3的漏极，所述场效应管Q3的栅极连接电阻R9的一端，所述电阻R9的另一端连接所述第二运算放大器得到OUT接口。
4.根据权利要求2所述的恒流源电路，其特征在于，所述温度补偿子电路包括多个电流输出型温度传感器，各所述电流输出型温度传感器的V-接口同时连接所述电阻R2的输出端和所述第一运算放大器的IN+接口，其V+接口接地。
5.根据权利要求4所述的恒流源电路，其特征在于，各所述电流输出型温度传感器的型号为AD590。
6.根据权利要求3所述的恒流源电路，其特征在于，所述第一运算放大器和所述第二运算放大器构造为具有相同的结构。
7.根据权利要求6所述的恒流源电路，其特征在于，所述第一运算放大器和/或所述第二运算放大器的型号为OPA189。
8.根据权利要求7所述的恒流源电路，其特征在于，所述基准电压源的型号为ADR445。
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| CN202221314274.4U Active CN217333189U (zh) | 2022-05-27 | 2022-05-27 | 一种恒流源电路 |
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2022
- 2022-05-27 CN CN202221314274.4U patent/CN217333189U/zh active Active
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Denomination of utility model: A Constant Current Source Circuit Effective date of registration: 20230418 Granted publication date: 20220830 Pledgee: China Minsheng Banking Corp Xi'an branch Pledgor: Xi'an Junjie Xinchuang Electronic Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2023610000280 |
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Date of cancellation: 20230727 Granted publication date: 20220830 Pledgee: China Minsheng Banking Corp Xi'an branch Pledgor: Xi'an Junjie Xinchuang Electronic Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2023610000280 |
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