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[参考译文] LT1013:关于电压控制电流源的问题

Guru**** 2505495 points
Other Parts Discussed in Thread: LT1013, OPA2180

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1376824/lt1013-question-regarding-the-voltage-controlled-current-source

部件号:LT1013
Thread 中讨论的其他器件: OPA2180

工具与软件:

您好、我正在设计一个 Howland 电流源、假设在为0V 至5.2V 时通过 R9将-4mA 输出到4mA 恒定电流。 在 LTspice 仿真中它可以正常工作、但实际上它没有通过 R9产生足够的电流并且电流也不对称(2.7mA 到-4.7mA)... 我试图改变 R10的电阻、但效果不好、我是应该使用另一个运算放大器还是电路中出现了问题?
非常感谢您、此致。

 

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    您好、Liu、

    您如何测量电路中的电流? 您能否测量进入您的电路的输入和电源电压以及每个放大器输出端的电压?

    它可能有助于使用示波器探测输出电压、以查看是否存在 DC DMM 测量未出现的意外振荡。

    我还注意到您的电路中的中心运算放大器标记为 LT1012……  我假设这是一个误差? 您能否确认您的电路中的全部三个放大器都是 LT1013?

    谢谢!

    Zach

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    感谢你的评分
    LT1012确实是一个拼写错误、因此本质上是其3 LT1013。
    我测试了运算放大器的电源电压、它们是24.6v 直流电压正确。
    但是、当我测量每个运算放大器的输出时、它不会作为仿真结果执行、而具体细节如下。
    其中一个运算放大器有什么问题吗?我应该选择另一个运算放大器来获得更好的性能吗?


    谢谢!

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    您好、Liu、

    我同意这些结果与仿真不匹配。 如何在原理图上应用标记为 Vin 和 V5的输入电压? 您是否还能够测量这些节点以确认 V5为2.6V、Vin 为5.2V 或0V?

    您是否能够使用示波器探测输出以检查振荡或其他意外的交流行为?

    您是如何实现电路的? 我可以检查您是否有 PCB 布局?

    此致、

    Zach

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    您好 Zach、抱歉回复晚了。
    对于输入电压、我使用了直流/直流电源(Adafruit PowerBoost 500)、而对于 V5、我使用了 DAC 模块(MCP4725)。
    我测量 V5的电压为2.6V。 出于测试目的、将 VIN 设置为从5.2V 更改为2.6V 至0V (每次最后1000ms、然后切换到下一个值)。
    我尚未使用示波器测试电源器件的纹波和噪声、但我尝试使用直流电源提供24.6v 电源电压、结果类似...

    (理想情况下、结果应为4、0和-4mA)

    下面是电路的实施方式。
    我想知道哪些因素会导致如此大的误差? 您以前是否遇到过类似情况?
    非常感谢您的帮助!

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    Howland 电流源对电阻器容差非常敏感。 OPA2180和 LT1013的结果相似、因此放大器本身似乎不是问题。

    请参阅 AN-1515 Howland 电流泵的综合研究 、了解如何调整电阻器。
    改进型 Howland 电流泵配置分析 建议使用具有修整电阻器的集成式差分放大器。

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    感谢您的答复! 在%PCB 时、我不知道电阻器容差的问题、因此猜测现在可能最好尝试具有极低容差(0.01 μ F)的电阻器、看看会发生什么。

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     这是我当前的 PCB 设计、未连接的器件是 GND。

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    您好、Liu、

    我建议使用高精度电阻器进行测试、看看这样是否可以解决问题。

    此致、
    Mike

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    感谢 Mike、在当前原型设计中、它大部分都使用1%精度电阻器、但我想知道电阻器的精度是否会导致 Howland 电流源出现如此大的误差。 我检查了参考文献、但没有提供影响的定量结果。 您以前是否遇到过类似情况?  

    此致、

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    您好、Liu、

    您可能会使用旋转电位器测量原理图中标记为 VR1和 VR2的某些电阻。 在0.1%的精度范围内调整旋转电位计非常困难。 这可能是导致误差的原因。

    我还注意到、您依靠10K/10k 电阻分压器(R13、R10)在 U1的输入端将5.2V 降至所需的2.6V。 实际上、U1反馈路径的电阻(R3和 R4)将与10k 分压器电阻相互作用并产生较大误差。 这些10k 输入电阻器也会以 SPICE 电路中未模拟的方式影响您的增益。 我建议返回到您的仿真、包括这些电阻器、并验证电路中的 V5电压。

    此致、

    Zach