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[参考译文] TLV9102:运算放大器恒流源设计反馈

Guru**** 2393185 points
Other Parts Discussed in Thread: TLV9102

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/1480853/tlv9102-op-amp-constant-current-source-design-feedback

器件型号:TLV9102

工具与软件:

大家好!

希望大家度过美好的一天。

最近我一直在绘制这条使用 TLV 9102S 双路运算放大器的恒流电路。 理念是通过 CC 源和接地之间连接的电阻传感器提供恒定电流(1 mA)。 然后、应该可以测量传感器两端的电压来计算其电阻。

这是我当前的设计。 我在一块试验电路板上构建了电路、并使用台式万用表对其进行了测量。 负载电阻为1 kΩ、 1%电阻。 该电路995.457 µA 在15分钟的数据记录周期内向负载产生了平均994.031 µA 电流(最小值/最大值993.853/ADC)。 开始时的峰值显示了12V 电源开启时的情况。

现在、我有兴趣了解是否有一些方法来改进这一基本设计?

谢谢!

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    下图显示了在没有电容器 C42和 C44的情况下测量的结果。 信号噪声更大。

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    尊敬的 Arttu:

    [报价 userid="294088" url="~/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1480853/tlv9102-op-amp-constant-current-source-design-feedback "]理念是通过连接在 CC 源和接地之间的电阻传感器提供恒定电流(1 mA)。 [报价]

    对于1mA CC 源、使用以下拓扑会更简单。  

    https://www.ti.com/lit/an/sboa437a/sboa437a.pdf?ts = 1740682041480

    https://www.ti.com/lit/an/snoa474a/snoa474a.pdf?ts = 1740753042598&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.ti.com%252Fproduct%252FLMV841

    您的方法可行、但它需要更多的外部元件、通常用于运算放大器无法拉出/灌入的高输出电流。 因此会使用 BJT 或 MOSFET 来提高额定电流。 对于1mA、运算放大器可以轻松地拉出/灌入电流量。  

    我将关闭该查询。 如果您有其他问题、仍可以发布评论。  

    此致!

    Raymond

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    Raymond

    感谢您提供的信息。 我将了解并构建您所连接的电路原型、下周同一时间再见。

    在图1-2中、我只对电路关心一件事。 我不确定"Vp"输入将从4.096V 基准拉取/灌入多大的电流。 也许可以使用 TLV9102S 双通道的第一个通道来缓冲 Vp 输入、而第二个通道将用作电流泵。

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    尊敬的 Arttu:

    我在 Howland 电流泵中制作了一个示例、看看是否有用。  

    e2e.ti.com/.../TL9102-Howland-Ipump-1mA

    如果您有其他问题、敬请告知。  

    此致!

    Raymond

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    你(们)好

    最后、我们花了一些时间对您提供的电流泵电路进行一些测试。

    由于缺少5k 电阻、我不得不做一些修改。 R2-5必须替换为5.6k 电阻。 双实验室 PSU 同时提供12V 电源和4.096V 基准。 我连接了0、1、2和3 470欧姆电阻器、并与一个电流表(万用表)串联以用作负载。

    不知何故、我错误地将您的"上限 RL"值读作1k。 使用这个值时、电路根据负载电阻为负载提供了大约3.1 -3.5 mA。 然后我将上部 RL 替换为串联1.5k + 4.7K、因为我手头有这些值。 除了负载电流外、我还测量了每个运算放大器的输出电压。 结果如下。

    "降低" RL "上部" RL Iout Vout1 Vout2
    0 Ω 6.2 kΩ 607.3 µA 3.73 V 0.01 V
    470 Ω 6.2 kΩ 609.4 µA 4.02 V 0.29 V
    940 Ω 6.2 kΩ 611.6 µA 4.32 V 0.57 V
    1个410 Ω 6.2 kΩ 613.4 µA 4.62 V 0.86 V

    电流调节关于6 µA。 它几乎恰好是1%、这也恰好是我在测试电路中使用的电阻器的容差。 这些结果是否看起来很典型?

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    尊敬的 Arttu:  

    当前法规与6 µA 有关。 它几乎恰好是1%、这也恰好是我在测试电路中使用的电阻器的容差。 这些结果看起来很典型吗?

    ICONST_CURRENT 由 Vref / RL 电阻值决定。  

    如果您希望获得具有 低误差百分比的精密±1mA、则可能需要考虑具有低 Vos 的精密运算放大器。 您还需要使用精密匹配的反馈电阻器(例如 ±1%或更高)、RL 电阻器容差需要很低、不大于 ±0.5%(倾向于使用 ±0.1%)。 或者、您可以将 两个或多个±0.5%的电阻并联在一起、以降低错误百分比。  

    您可以首先改进匹配电阻器。 如果匹配电阻器不能满足您的目标、您可能需要更改为精密运算放大器。  

    这是 TLV9102运算放大器中的 Vos:

    例如、如果您使用我们的精密串联运算放大器+匹配的反馈电阻器+其他注意事项(例如使用斩波放大器)、您应该能够获得出色的稳定电流源(假设您的输入 Vref 在 整个温度和时间内都保持稳定)。精密运算放大器系列的 Vos 在整个温度范围内具有10uV 或小于10s uV 的 uV。  

    https://www.ti.com/amplifier-circuit/op-amps/precision/products.html#2max=0.01%3B0.025&sort=2max;asc&

    https://www.ti.com/lit/wp/sboa586/sboa586.pdf?ts = 1741299600329&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.google.com%252F

    如果您有其他问题、请告诉我。  

    此致!

    Raymond