[实用新型]一种压控电流源电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及到电子线路和电流源领域，更具体地讲，涉及一种压控电流源电路，主要完成电压到电流的转换，实现压控电流源的功能。

背景技术

压控电流源或者程控电流源是电气测量、计量校准、电气试验不可或缺的仪器设备，在工矿企业、实验室得到广泛应用。

在需要较大功率的电流源电路中，普遍采用场效应管、达林顿管等功率器件实现电压到电流的转换，且多采用开环的控制方式，因此，其精度较低。在电子电路的小功率应用场合，经常使用运算放大器、稳压电路器件实现，电路连接成闭环控制方式，因此，这种电路精度高，但输出电流和功率相对较小，其闭环控制的电流采样电阻在大电流时功耗较大，输入电压大小及调节范围均很小。

由运算放大器实现的典型压控电流源电路如图1所示。假设图中运算放大器A1的输入端虚地的电压为V_g，流经输出采样电阻R_s的电流为I_o，则有如下的方程式：

V_g＝R₁V_t/(R₁+R₂)

(V_i-V_g)/R₃＝(V_g-V_o)/R₄

V_t-V_o＝I_oR_s

取R₁/R₂＝R₃/R₄＝K，并消除V_g得到：

V_i＝KR_sI_o

即图1所示电路的输出电流与其输入电压成正比，可见此电路就是一种压控电流源。

由于输出电流直接流经采样电阻R_s，当输出电流较大时R_s上的损耗和发热就成为问题，若选择阻值很低的采样电阻时，在输出电流较小时，其输入电压V_i值也较小，在组建程控电流源或者与其他电路连接时，输入电压V_i的传输电压幅值、变化范围也均较低，容易受到噪音的干扰。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，降低采样电压幅值及其电阻的损耗，提升控制电压的电压水平，本实用新型提供了一种压控电流源电路，具体方案如下所述。

一种压控电流源电路，包括运算放大器A1、A2、电阻器R₁、R₂、R₃、R₄和采样电阻R_s1；所述运算放大器A1的正、负输入端分别与所述的电阻器R₁和电阻器R₃的一端连接，所述运算放大器A1的输出端串接所述采样电阻R_s1后作为电流源电路输出端子，所述电阻器R₁和R₃的另一端作为压控电流源的电压输入端，其中一端接地，所述电阻器R₂的两端分别与所述运算放大器A1输出端和负输入端连接；所述运算放大器A2的正输入端与所述采样电阻R_s1的电流源电路输出端子侧连接，其负输入端和输出端分别与所述电阻器R₄的一端连接，所述电阻器R₄的另一端与所述运算放大器A1的正输入端连接；所述电路还包括一运算放大器A3和电阻器R₇、R₈、R₉，所述运算放大器A3的负输入端分别与所述电阻器R₇、R₉的一端连接，所述电阻器R₇的另一端与所述运算放大器A3的输出端及所述电阻器R₂的一端连接，所述电阻器R₉的另一端与所述运算放大器A2的负输入端连接，所述电阻器R₈的两端分别与所述运算放大器A2的负输入端和输出端连接；所述运算放大器A3的正输入端与所述运算放大器A1的输出端连接。

所述电路上还设有至少一个用于增加电路输出电流的跟随器及相应的分流电阻，所述的跟随器串接相应的分流电阻后分别与所述采样电阻R_s1的两端相并联。