一种精密可调电流源电路的制作方法

1.本实用新型涉及电子元件测量领域，具体涉及一种精密可调电流源电路。


背景技术：

2.电子测量中，很多测量需要提供精度高的电流作为基准信号，然后通过测量由该电流引起的电压或其它电信号，就能计算出需要的结果。
3.比如电阻测量，通过给待测品一个电流i，通过测量待测品电流输入和输出端电压u，通过欧姆公式(r＝u/i)就可以计算出来待测品的阻值。
4.市面上电流源方案比较多，各种方案精度不一，但是能精确稳定输出na 级别的电流源比较少。本新型涉及一种低成本高精度的na电流源电路。


技术实现要素：

5.本实用新型内容的目的在于提供一种精密可调电流源电路，可实现高精度电流的输出。
6.为实现上述目的，本实用新型提供了一种技术方案：一种精密可调电流源电路，包括运算放大器和仪表放大器；
7.运算放大器的正相输入端为控制电压输入端口；
8.运算放大器的反相输入端与仪表放大器的输出端之间串联有第六电阻以及第五电阻；
9.运算放大器的输出端与其反相输入端之间串联有第一电阻以及第一电容；
10.运算放大器还设有第一电源端口和第二电源端口；
11.仪表放大器的正相输入端和反相输入端之间连接有第二电阻；
12.仪表放大器还设有第一控制端、第二控制端以及第三控制端；第一控制端和第二控制端之间连接有第三电阻，第三控制端与地之间连接有第四电阻；
13.仪表放大器的输出端还与地之间串联有第五电阻和第二电容；
14.仪表放大器还设有第三电源端口和第四电源端口。
15.按上述方案，所述运算放大器的第一电源端口与地连接。
16.按上述方案，所述运算放大器的第二电源端口与地之间连接有第一电压源。
17.按上述方案，所述仪表放大器的第三电源端口与地连接。
18.按上述方案，所述仪表放大器的第四电源端口与地之间连接有第二电压源。
19.按上述方案，所述运算放大器的输出端与仪表放大器的正相输入端构成该精密可调电流源电路的电流输出端。
20.本实用新型的有益效果是：本实用新型通过设置运算放大器以及仪表放大器以及其他电子元器件可实现高精度的电流输出；其中第一电阻和第一电容用于稳定运算放大器的工作状态，第二电阻用于检流，第三电阻和第四电阻作为仪表放大器的增益调节电阻，第五电阻和第二电容作为低通滤波器，为运算放大器提供低频反馈电压。
附图说明
21.图1为本实用新型实施例精密可调电流源电路的示意图。
22.图中：a
‑
第一控制端，b
‑
第二控制端，c
‑
第三控制端。
具体实施方式
23.为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型公开保护的范围。
24.如图1所示，本实用新型实施例的精密可调电流源电路，包括运算放大器 x1、仪表放大器x2、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第一电容c1以及第二电容c2；
25.运算放大器x1的正相输入端为控制电压输入端口；
26.运算放大器x1的反相输入端与仪表放大器x2的输出端之间串联有第六电阻r6以及第五电阻r5；
27.运算放大器x1的输出端与其反相输入端之间串联有第一电阻r1以及第一电容c1，用于稳定运算放大器x1的工作状态；
28.运算放大器x1还设有第一电源端口和第二电源端口，作为运算放大器x1 的供电接口；
29.仪表放大器x2的正相输入端和反相输入端之间连接有第二电阻r2，第二电阻r2作为检流电阻；
30.仪表放大器x2还设有第一控制端a、第二控制端b以及第三控制端c；第一控制端a和第二控制端间b连接有第三电阻r3，第三控制端c与地之间连接有第四电阻r4，第三电阻r3与第四电阻r4用于增益调节；
31.仪表放大器x2的输出端还与地之间串联有第五电阻r5和第二电容c2，组成低通滤波器，给运算放大器x1提供低频反馈电压；
32.仪表放大器x2还设有第三电源端口和第四电源端口，作为仪表放大器x2 的供电接口；
33.通过调节第三电阻r3和第四电阻r4，可调节仪表放大器x2的增益g，输出电流i
out
与输入电压v
ctrl
具有如下关系：
34.v
ctrl
＝g*i
out
*r2
35.上式经过变换得到：
[0036][0037]
通过调节g和r2就可以实现最小1na的电流输出，例如当g＝10， r2＝100kω时，若v
ctrl
为1mv，输出就为1na。
[0038]
进一步地，运算放大器x1的第一电源端口与地连接。
[0039]
进一步地，运算放大器x1的第二电源端口与地之间连接有第一电压源v1。
[0040]
进一步地，仪表放大器x2的第三电源端口与地连接。
[0041]
进一步地，仪表放大器x2的第四电源端口与地之间连接有第二电压源v2。
[0042]
进一步地，运算放大器x1的输出端与仪表放大器x2的正相输入端构成该精密可调电流源电路的电流输出端。
[0043]
综上，本实用新型设置了运算放大器x1和仪表放大器x2以及其他电子元器件，通过调节其中第三电阻r3和第四电阻r4的阻值以及与运算放大器 x1的正相输入端连接的v
ctrl
电压值，该电路可实现高精度可调电流的输出。
[0044]
以上仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。


技术特征：
1.一种精密可调电流源电路，其特征在于：该精密可调电流源电路包括运算放大器x1和仪表放大器x2；运算放大器x1的正相输入端为控制电压输入端口；运算放大器x1的反相输入端与仪表放大器x2的输出端之间串联有第六电阻r6以及第五电阻r5；运算放大器x1的输出端与其反相输入端之间串联有第一电阻r1以及第一电容c1；运算放大器x1还设有第一电源端口和第二电源端口；仪表放大器x2的正相输入端和反相输入端之间连接有第二电阻r2；仪表放大器x2还设有第一控制端、第二控制端以及第三控制端；第一控制端和第二控制端之间连接有第三电阻r3，第三控制端与地之间连接有第四电阻r4；仪表放大器x2的输出端还与地之间串联有第五电阻r5和第二电容c2；仪表放大器x2还设有第三电源端口和第四电源端口。2.根据权利要求1所述的一种精密可调电流源电路，其特征在于：所述运算放大器x1的第一电源端口与地连接。3.根据权利要求1所述的一种精密可调电流源电路，其特征在于：所述运算放大器x1的第二电源端口与地之间连接有第一电压源v1。4.根据权利要求1所述的一种精密可调电流源电路，其特征在于：所述仪表放大器x2的第三电源端口与地连接。5.根据权利要求1所述的一种精密可调电流源电路，其特征在于：所述仪表放大器x2的第四电源端口与地之间连接有第二电压源v2。6.根据权利要求1所述的一种精密可调电流源电路，其特征在于：所述运算放大器x1的输出端与仪表放大器x2的正相输入端构成该精密可调电流源电路的电流输出端。

技术总结
本实用新型公开了一种精密可调电流源电路，包括运算放大器X1和仪表放大器X2；运算放大器X1的正相输入端为控制电压输入端口；运算放大器X1的反相输入端与仪表放大器X2的输出端之间串联有第六电阻R6以及第五电阻R5；运算放大器X1的输出端与其反相输入端之间串联有第一电阻R1以及第一电容C1；运算放大器X1还设有第一电源端口和第二电源端口；仪表放大器X2的正相输入端和反相输入端之间连接有第二电阻R2；仪表放大器X2还设有第一控制端、第二控制端以及第三控制端，第一控制端和第二控制端之间连接有第三电阻R3，第三控制端与地之间连接有第四电阻R4；仪表放大器X2的输出端还与地之间串联有第五电阻R5和第二电容C2；仪表放大器X2设有第三电源端口和第四电源端口。该电路可实现高精度可调的电流输出。可实现高精度可调的电流输出。可实现高精度可调的电流输出。


技术研发人员：李小平 李顶房 王愿兵 杨林
受保护的技术使用者：武汉光谷薄膜技术有限公司
技术研发日：2021.02.05
技术公布日：2021/12/14