专利名称：新型高精密恒流源电路的制作方法
技术领域：
本实用新型属于恒流源领域，尤其是一种新型高精密恒流源电路。
背景技术：
目前，恒流源在各种电子测量电路和传感器电子电路中具有非常广泛的应用，是 LED新能源、信号检测和功率放大等场合中不可替代的单元。高精度恒流源更是广泛地应用 于智能仪器和先进检测技术中。由于高精度恒流源输出电流小、精度高，因此，高精度恒流 源与一般的恒流源电路相比更容易受到电路中纹波和噪声的影响，使得其难以提高到0. 1 纳安级的分辨率，不能满足高精度测量的需要。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理并能使分辨率达 到0.1纳安级的新型高精密恒流源电路。本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的一种新型高精密恒流源电路，包括参考电源、复合放大器Al、跟随放大器A2和浮 置电源，该复合放大器Al的反相输入端与参考电源的正极、电阻Rl的一端相连接，复合放 大器Al的输出端与参考电源的负极、电阻Rl的另一端及电阻R3的一端相连接，复合放大 器Al的正向输入端与跟随放大器A2的正向输入端及电阻R2的一端相连接，跟随放大器A2 的反相输入端与输出端及浮置电源的浮置地B端相连接，浮置电源的两个电源输出端分别 与复合放大器Al的电源输入端相连接，浮置电源的浮置地B端与复合放大器Al的输入保 护屏蔽端相连接，电阻R2的另一端和电阻R3的另一端共同通过负载与地线相连接，所述的 复合放大器Al由主放大器、一对场效应管和斩波放大器连接构成，在主放大器的输入端连 接一对性能完全一样的场效应管，主放大器与斩波放大器相连接。而且，所述主放大器为精密放大器，所述的斩波放大器使用高输入阻抗且低输入 失调电压的斩波放大器。而且，所述的电阻R1、电阻R2和电阻R3使用精密线绕电阻。本实用新型的优点和积极效果是本实用新型将高精度复合放大器、跟随放大器及浮置电源有机地连接在一起，从 而最大程度上减小环境温度、湿度、电压波动及器件自身漂移等产生的误差，满足了高精密 恒流源电路的设计分辨率(分辨率达到0.1纳安级)的要求，提高了检测电路的抗干扰能 力和电路的性价比，同时，高精度复合放大器采用主放大器、一对FET场效应管和斩波放大 器组成，具有成本低、性能稳定等特点，可广泛地应用在需要精密测量的各个领域中。
图1是本实用新型的电路方框图；图2是本实用新型的电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述一种新型高精密恒流源电路，如图1所示，包括参考电源Vref、复合放大器Al、跟 随放大器A2、浮置电源和电阻Rl、R2、R3，为了保证恒流源电路的精度，所述的电阻Rl、R2、 R3选用稳定性非常好的精密线绕电阻，其温度系数优于2PPM/度。该恒流源电路的连接关 系为复合放大器Al的反相输入端与参考电源Vref的正极、精密线绕电阻Rl的一端相连 接，复合放大器Al的输出端与参考电源Vref的负极、精密线绕电阻Rl的另一端及精密线 绕电阻R3的一端相连接，复合放大器Al的正向输入端与跟随放大器A2的正向输入端及精 密线绕电阻R2的一端相连接，跟随放大器A2的反相输入端与跟随放大器A2的输出端及 浮置电源的的浮置地B端相连接，浮置电源的两个电源输出端+B、-B分别与复合放大器Al 的电源输入端相连接，浮置电源的的浮置地B端与复合放大器Al的输入保护屏蔽端B相 连接，精密线绕电阻R2的另一端和精密线绕电阻R3的另一端共同通过负载与地线相连接。 该恒流源电路的工作原理为浮置电源和跟随放大器A2为复合放大器Al供电，复合放大器 Al作为一理想放大器，当一个参考电源Vref加到电阻Rl上时，其电流为Iki = Vref/Rl,由 于电阻R2上没有电流流过(放大器的输入阻抗为无穷大)，因此VK3 = Vref，流过负载的电 流Iz = VE3/R3 = Vref/R3,这个电流全部流过负载，该电流的大小只取决于Vref和R3，并 不受负载大小的影响。下面以图2所示的电路为例具体说明本实用新型。该恒流源电路的复合放大器由主放大器N2、一对场效应管(V5、V6)和斩波放大器 N3共同组成一高增益复合放大器，主放大器N2为精密放大器，在主放大器N2的输入端连接 一对性能完全一样的FET场效应管(V5、V6)，它们的栅极作为主放大器N2的输入端，这样 就极大的改善了主放大器N2的输入阻抗，其值为IO12欧姆。同时使用斩波放大器N3配合 主放大器N2来进行稳定的输出，斩波放大器N3作为一种高精度斩波放大器，其输入阻抗为 IO12欧姆，而且它的输入失调电压非常低只有1微伏，这样的设计充分利用了 N3的低失调电 压，高稳定的特点，组合成一个线性好、稳定性好、失调电压又非常小的近于理想的放大器。 也就是说，由于N3的失调电压非常小，在1微伏左右，通过它的调节作用，使得N2的失调得 以调整，其数值也为1微伏左右，即整个放大器的失调电压也为1微伏左右，整个放大器的 失调电压越是小，那么在工作时才可以越加稳定。为了防止斩波放大器N3引脚间微弱泄漏造成对恒流源电路的影响，通过稳压管 V1、V2及三极管V3、V4及电阻R1、R2、R3、R4、R5组成的浮置电源为复合放大器供电，该浮置 电源的电源输出端+B，-B连接在放大器N2、N3的电源输入端为其供电，跟随放大器m (放 大器m的正输入)的参考点来自复合放大器的场效应管的输入端H，该跟随放大器m的反 相输入端和跟随放大器W的输出端相连接，浮置电源的的浮置地与斩波放大器N3的输入 保护屏蔽端B相连接，这样使得斩波放大器N3的输入端与保护屏蔽端是同电位，进一步避 免了电流的正反向泄漏，以保证流过负载的电流不受其他因素的影响。图2中的电阻R15、R16、R17对应于图1中的电阻R1、R3、R2，同样选用稳定性非常 好的精密线绕电阻，其温度系数优于2PPM/度，这样便能够保证放大器非常稳定输出。需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型并不限于具体实施方式
中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的 技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。
权利要求1.一种新型高精密恒流源电路，其特征在于包括参考电源、复合放大器Al、跟随放大 器A2和浮置电源，该复合放大器Al的反相输入端与参考电源的正极、电阻Rl的一端相连 接，复合放大器Al的输出端与参考电源的负极、电阻Rl的另一端及电阻R3的一端相连接， 复合放大器Al的正向输入端与跟随放大器A2的正向输入端及电阻R2的一端相连接，跟随 放大器A2的反相输入端与输出端及浮置电源的浮置地B端相连接，浮置电源的两个电源输 出端分别与复合放大器Al的电源输入端相连接，浮置电源的浮置地B端与复合放大器Al 的输入保护屏蔽端相连接，电阻R2的另一端和电阻R3的另一端共同通过负载与地线相连 接，所述的复合放大器Al由主放大器、一对场效应管和斩波放大器连接构成，在主放大器 的输入端连接一对性能完全一样的场效应管，主放大器与斩波放大器相连接。
2.根据权利要求1所述的新型高精密恒流源电路，其特征在于所述主放大器为精密 放大器，所述的斩波放大器使用高输入阻抗且低输入失调电压的斩波放大器。
3.根据权利要求1或2所述的新型高精密恒流源电路，其特征在于所述的电阻Rl、电 阻R2和电阻R3使用精密线绕电阻。
专利摘要本实用新型涉及一种新型高精密恒流源电路，包括参考电源、复合放大器A1、跟随放大器A2和浮置电源，该复合放大器A1的反相输入端与参考电源的正极相连接，复合放大器A1的输出端与参考电源的负极相连接，复合放大器A1的正向输入端与跟随放大器A2的正向输入端相连接，浮置电源为复合放大器A1供电，所述的复合放大器A1由主放大器、一对场效应管和斩波放大器连接构成，在主放大器的输入端连接一对性能完全一样的场效应管，主放大器与斩波放大器相连接。本实用新型设计合理，满足了高精密恒流源电路的设计分辨率(分辨率达到0.1纳安级)的要求，具有精度高、性能稳定、成本低廉等特点，可广泛地应用在需要精密测量的各个领域中。
文档编号G05F1/56GK201936215SQ20112006197
公开日2011年8月17日 申请日期2011年3月11日 优先权日2011年3月11日
发明者苏丹 申请人:天津市盛丹电子技术发展有限公司