常见1mA恒流源电路，实际使用并不恒流的问题。

2万 · 2017-6-29 10:57

未知发表于 2017-6-29 10:30
老师你好。
现在换用了TLV8812的运放，单电源5V供电
做了两组试验，试验图如下

自己算一下运放的输出理想情况下是多少，然后测量一下实际是多少？

此外，电阻的精度如何？电压源（2.5V）实际输出多少？

只看该作者 · 2017-6-29 11:20

本帖最后由 Jack315 于 2017-6-29 11:22 编辑

未知发表于 2017-6-29 10:30
老师你好。
现在换用了TLV8812的运放，单电源5V供电
做了两组试验，试验图如下

Howland 电流泵的计算公式推导中假设运放为理想运放。
而实际使用的运放都不是理想的。
因此Howland 电流泵仅能对某些情况下的电路参数正常工作。

【仿真电路及数据】
基本型 Howland 电流泵：

改进型 Howland 电流泵：

仿真数据和图表：

从仿真数据可以看出：
1. 当负载电阻大于某个阻值时便不再能保持恒流了；
2. 基本型的电路可作为恒流源为 PT100 供电；
3. 两种电路都不能作为恒流源为 PT1000 供电。

为了设计出可用于为 PT1000 供电的恒流源，需要改变电路参数。
可参考下文中提供的方法探索合适的电路参数：
六西格玛设计（DFSS）案例 —— 三角波发生器

PS. 最后有可能得到下列结果：
Howland 电流泵不适合作为 PT1000 的恒流源。

只看该作者 · 2017-6-29 11:36

或可简单一点可用 TL431：
将 TL431 的阳极节点接地，PT1000 接在电源和三极管集电极之间。

3万 · 2017-6-29 12:04

另外电源电压太低了，明显带不动

1万 · 2017-6-29 12:36

0.94ma是可以接受的，电阻参数误差所致，0.71那个就不行了

只看该作者 · 2017-6-29 13:14

Jack315 发表于 2017-6-29 11:20
Howland 电流泵的计算公式推导中假设运放为理想运放。
而实际使用的运放都不是理想的。
因此Howland 电流 ...

感谢您的回复，我的电路试验结果和您的大致相似，也只能在400欧一下能恒流，谢谢您

只看该作者 · 2017-6-29 13:17

HWM 发表于 2017-6-29 10:57
自己算一下运放的输出理想情况下是多少，然后测量一下实际是多少？

此外，电阻的精度如何？电压源（2.5V ...

感谢您的回复，估计还是这个恒流源实际应用只能带动几百欧的负载吧，就像楼下的结论一样

2万 · 2017-6-29 13:27

未知发表于 2017-6-29 13:17
感谢您的回复，估计还是这个恒流源实际应用只能带动几百欧的负载吧，就像楼下的结论一样 ...

这就是运放输出饱和了。所以我要你自己计算一下，并且与实测的数据比较。如果有运放的数据手册，那么从手册中就可以了解相关的限制。

只看该作者 · 2017-6-29 13:31

1ma*0.4k+1ma*2.5k=2.9v.接近3.3v电源电压。前面都说过了，咋不想想啊

只看该作者 · 2017-6-29 13:37

Rs改为1k.

只看该作者 · 2017-6-29 14:02

电压不对，提高电压

只看该作者 · 2017-6-29 15:46

为什么一直在**Howland？换个结构试一下不行？

只看该作者 · 2017-6-29 21:31

别的设备里面抄的图，设备是单15V的，如果你用单5V的话可能需要找个其他型号的管。

只看该作者 · 2017-6-30 07:41

图1当然是恒流的，只是工作条件没有得到满足。
楼主的运放是5532，如果把电源电压提升至12V以上，至少可以满足Pt1000在250度的恒流。
并且，运放的输出是正比于Pt1000的电阻值的。
再好的电路结构缺乏计算都是空的。

只看该作者 · 2017-6-30 10:46

这个电路，VCC改为5V即可。器件的精度和运放的参数要注意，很容易引入误差。

只看该作者 · 2017-6-30 11:04

第一张图电阻的比例不太对，导致电流源内阻不是无穷大，

只看该作者 · 2017-6-30 11:38

18楼的回答切合楼主的实际问题。
楼主在没有完全理解使用的几个电路的原理情况下，一味地凑数据，企图通过修改参数来满足要求。殊不知，在没弄清原理的情况下凑数据，有时候完全是南辕北辙。
其他人的回答也是五花八门，不排除有人清楚原理（但是没有讲清楚），但明显有不少人也是没弄清原理就在发表意见，“以其昏昏使人昭昭”？！

只看该作者 · 2017-6-30 11:41

以楼主的第一个电路为例，要彻底解决问题必须了解该电流源的传递函数以及动态范围，若这两条清楚了，问题迎刃而解。

只看该作者 · 2017-6-30 15:43

本帖最后由 longquanshuang 于 2017-6-30 15:50 编辑

摸摸发表于 2017-6-29 21:31
别的设备里面抄的图，设备是单15V的，如果你用单5V的话可能需要找个其他型号的管。

...

我就是用这个，howland看上去很美，，，只可惜那个匹配电阻，根本不适合批量生产
凡是需要匹配电阻的电路，比如howland 还有三运放INA放大器，，老子做实验搭出来的性能都是狗屎，1%的精度根本不够，0.1是起步

简单的实现是LT5400，，不过能买得50块钱一片的LT5400，我为什么不用INA 或者AD7799

只看该作者 · 2017-6-30 17:26

本帖最后由 Jack315 于 2017-6-30 17:31 编辑

Jack315 发表于 2017-6-29 11:20
Howland 电流泵的计算公式推导中假设运放为理想运放。
而实际使用的运放都不是理想的。
因此Howland 电流 ...

回复 @zhaoyu2005 的点评：

Howland 电流泵理论上自然适合 LZ 的应用。
事实上只要把电源电压提高到足够高，比如 12V，电路就能正常工作。
而从 LZ 的描述看，似乎再加一个 12V 电源不是很合适。
所以从设计约束来看，Howland 电流泵很可能不适合为 PT1000 供电。
（但可以为 PT100 供电）

另外一个问题是电流泵的精度。为 PT100 / PT1000 供电时，
精度是否能满足要求，需要在建立数学模型并进行优化后（参考 DFSS）才会有结论。
因此，就此下结论合适或不合适现在恐怕还为时过早。

常见1mA恒流源电路，实际使用并不恒流的问题。

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