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一个精密电流源电路的疑问
2024/07/17
IP:中国
关键词:电流源,模拟电路

我最近正在研究一个精密压控恒流源电路,它的原理如下图所示,输入电压Vin作用在Rs上,使得通过Rs的电流Ic=Vin/Rs,在Rs确定的前提下,Ic只取决于Vin,所以是压控恒流源。

图片1.png


这个设计来自于Keithley的model220型号可编程电流源,它的电流输出能力为±0.5pA到±101mA, 加载在负载上的电压为±1V到±105V, 它的设计文件已经开源在泰克官网上了,如附件所示,其中上图是在PDF的第59页,仿真时我对它进行了简化,省略了电压钳位部分和电阻切换部分。

attachment icon 220_901_01H.pdf 3.26MB PDF 365次下载 预览 图片2.png

我对这个设计有一些不理解的地方,我在图中已经用红色方框标出,在这里想请求一下大家的帮助。

首先第一个问题是A部分,设计文件上说它的作用是对U2(原始设计使用的是AD515K,我在仿真时使用AD549来替代)进行频率补偿以使得放大器稳定,但是我不太明白它是如何进行频率补偿的,应该怎么分析这个放大器的频率稳定性和这部分的作用呢?

第二个问题是B部分,它使用与前级不一样的电源和参考地,它是如何将负载两端的电压升高至±105V的,设计中的两个地(±15V的地和±105V的地)是怎么建立起关系来的呢?

这两点我不知道该怎么分析,请问能否给我一些提示。

2年3个月前IP:中国
934297
2楼
引用量子隧道发表于1楼的内容
那个三角形的地是B电路通过射随驱动“生成”出来的。目的是保证Rs电阻的右端电位永远等于这个“三角形的地”。有什么不明白的吗?

我不太明白1是如何驱动2,进而驱动3的,这个传递关系如何推导,升压是如何实现的。感觉1,2,3这部分整体都比较迷糊,您能详细说明一下您的思路吗?谢谢!

图片3.png

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2年3个月前IP:中国
934310
4楼
引用m24h发表于3楼的内容
这帖子我犹豫半天 因为要讲清楚不容易 但是如果抛开“因-果”“驱-动”的简单直接型思维 用虚地概念(Rl和Rs交点是个虚地)再列一下方程就很清楚了

您能简单介绍一下您列方程的思路吗

引用
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2年3个月前IP:上海
934509
10楼
引用量子隧道发表于5楼的内容
正负15V及其地,这三个网络,作为整体,是在正负125V系统里大范围上下浮动的。你圈出来的1号电路,是个积分器,可以认为直流放大系数特大,因此闭环后能让Rs右端电压相比“三角形的地”很小,可以忽略。积...

好的,谢谢您的解答,我自己再研究一下~

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