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[参考译文] REF102:使用 REF102进行设计

Guru**** 2502205 points
Other Parts Discussed in Thread: REF102

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/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1291229/ref102-designing-with-ref102

器件型号:REF102

团队、您好!

我们正在计划使用 IC REF102生成1mA 的精确电流。
电流源的漂移必须低于100nA。
PT1000和 PT100温度传感器的激励电流使用相同的电流。
我们可以使用 IC 实现100nA 的精度吗?

最初、我们使用 Howland 电流源、Howland 电流泵的漂移和噪声非常高、因为它有许多元件、所有这些元件都会导致温漂和噪声。
我们可以使用 IC 实现100nA 的精度吗?

另外、我们需要10uA 的电流作为二极管等其他一些传感器的激励电流。


可以使用模拟开关改变上述电路中的 R。
但模拟开关也会有电阻、因此我们需要调整 REF102第4个引脚的电压以获得正确的1mA 或10uA (我们还需要校准来消除老化导致的偏移)。
因此、我们计划使用 DAC 向 REF102 IC 的第4个引脚注入电压。
您能对此发表评论吗?
除了这一点、是否有其他良好的方法可以在我们的容差限制范围内获得精确的电流源?

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    您好!

    REF102的精度应保持在100nA 以内。 我希望进一步了解您的应用、以便能够准确地对您的设计描述进行评论。

    您能否提供有关您计划如何使用模拟开关来改变 R 的更多信息或原理图?

    此外、您正在考虑哪些电阻值? 您是否计划通过改变 R 来改变基准电流?  

    温度漂移和噪声是否是您在此设计中考虑的最重要规格?

    谢谢。

    杰克逊

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    您好、Jackson:
    感谢您的答复。
    我附上了一个方框图来说明我的要求。
    希望这对您来说足够了。


    我们需要3组电流源。
    1mA、100uA 和10uA。
    对于1 mA (+/-0.1uA)、10uA (+/-1nA)和100uA (10nA)

    多路复用器的电阻器选择方式应确保
    对于1mA、
    R=(1mA)= 10K

    功耗仅为100uA、
    R=(100uA)=100K

    负载电流为10uA、
    R=(10uA)=1000K

    运算放大器、电阻器和基准 IC 可能会导致生成的电流出现漂移、因此我们计划使用 DAC (用于电压注入)来校准随时间变化的电流源。

    您能对此发表评论吗?
    电流 为10uA 时,电流检测电阻的值可高达2K 欧姆(连接到电流检测放大器 INA190A3IDCKR )。


    对于10uA 电流、我们需要1nA 的精度。
    此电路是否可实现这一点?


    温度漂移和噪声是否是您在此设计中考虑的最重要规格?
    是的、我们需要一个具有低噪声且几乎没有漂移的干净电源。


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    您好!

    REF102的最高初始精度为 REF102C、其误差为±0.025%。 不包括长期漂移、温度漂移、电阻器容差或放大器漂移、可得出2.5nA 的精度。 这高于1nA 规格。 DAC 可用于对其中一些因素进行补偿。  

    电流检测放大器和 ADC 是否用于验证电流源设计? 如果是、那么精密电流源的应用是什么? 什么给出了1nA 精度要求?

    如果低噪声和低温度漂移是最重要的因素、我们确实有更低噪声和更低温度漂移的选项、我可以根据应用帮助您为您的设计选择最佳的电压基准。  

    谢谢。

    杰克逊

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    您好、Jackson:

    感谢您的答复。

    问我之前提到过、我们需要一个精密电流源作为 PT100和 PT1000等传感器的激励电流源。

    激励电流的任何变化都将影响测量的温度。

    电流检测放大器和 ADC 用于验证电流源。

    在一个周期后调整 DAC 的输出、以获得相同的电流输出。

    电流检测放大器用于测量电流以调整 DAC 值。

    低噪声、低漂移在我们的应用中更为重要。

    您能不能建议一些电压基准 IC  

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    我懂了。 在这种情况下、由于希望通过改变 R 来改变源电流、使用 REF102的配置很可能是您能够从电压基准 IC 获得的最佳精度规格之一。 我认为您的方框图没有任何问题。  

    如果您有任何其他问题、请告诉我。

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    您好、Jackson:
    感谢您的答复。
    从 REF102的数据表中、


    输出 漂移和输入电压各不相同。

    是否有任何其他具有极低漂移和低噪声的基准 IC 或基准电路、以便我们可以将其用于非常精确的电流生成?
    此外、要向 DAC 添加什么值以获得电流补偿?

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    对于该应用、我建议使用 REF102。 如果您想了解其他选项、可在此处找到我们的精密电压基准产品系列:

    https://www.ti.com/power-management/voltage-reference/series-voltage-reference/overview.html

    您如何接近校准将取决于几个特定于您的应用和器件的因素、如温度范围、电压基准输出和其他因素。 有关如何计算误差并相应地根据您的系统进行校准的更多信息、请参见以下链接:

    https://www.ti.com/lit/an/snaa320a/snaa320a.pdf

    在本例中、第4节和第5节特别有用。

    祝你一切顺利。

    杰克逊