高精度、快速建立的大电流源

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电压控制型电流源(VCCs)广泛用于医疗器械、工业自动化等众多领域。VCCs的直流精度、交流性能和驱动能力在这些应用中至关重要。本文分析了增强型Howland电流源(EHCS)电路的局限性，并阐述了如何利用复合放大器拓扑进行改进，以实现高精度、快速建立的±500 mA电流源。

电压控制型电流源 (VCCS) 广泛用于医疗器械、工业自动化等众多领域。VCCS的直流精度、交流性能和驱动能力在这些应用中至关重要。本文分析了增强型Howland电流源 (EHCS) 电路的局限性，并阐述了如何利用复合放大器拓扑进行改进，以实现高精度、快速建立的±500 mA电流源。

增强型Howland电流源R2R0RLR1R3R4uoiLuxuin+uin–+–图1. Howland电流源电路。图1所示为传统的Howland电流源 (HCS) 电路，而公式1显示了如何计算输出电流。如果R2足够大，输出电流将保持恒定。

虽然较大的R2会降低电路速度与精度，但在反馈路由中插入一个缓冲器，形成一个增强型Howland电流源可以解决这一问题，如图2所示。所有通过R0的电流都流入RL。输出电流由公式2计算。

如果R1/R2 = R3/R4 = k，则该公式变为公式3。输出电流与负载无关，仅受输入电压控制。这是一个理想的VCCS。iL = uin+ – uin–kR0(3)

性能分析

公式3基于一个理想系统。图3显示了EHCS的直流误差分析模型。VOS和IB+/IB–是主放大器的输入失调电压和偏置电流。VOSbuf和IBbuf是缓冲器的输入失调电压和偏置电流。总输出误差可以通过公式4计算。

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