高精度程控电流源设计（4-20ma）

1万 · 2018-6-3 10:15

本帖最后由 wh6ic 于 2018-6-3 10:17 编辑

那就用PNP管，放24V上，运放电源也改成24V, 运放同相、反相端换一下，就可以解决基极电流影响。

只看该作者 · 2018-6-3 13:27

看看看看

只看该作者 · 2018-6-3 15:05

运放输入的是直流信号，为什么要加电容C15呢？这样这条通路不是断开了吗？？？谢谢！

只看该作者 · 2018-6-4 08:43

mcbot 发表于 2018-6-2 15:25
老师：
1、更高的响应速度，通过哪些影响量来实现呢？我的意思是说，哪些因素决定了我的调整速度。
2、IN ...

1. 其实，首先要提出明确的需求，如果连指标都没有，何谈设计。
2. 应该犯不着，在可以满足指标的情况下，电路越简单越好，器件越常见越好，成本越低越好，（发烧的，以烧器件为主的除外）。另外，不是IN4148，而是1N4148。

5. 相位补偿电容计算比较复杂，要分析自身电路的频响，再结合运放的波特图，在响应要求不是十分高的情况下，可以通过调试解决。
6. 吸收？这个地方需要吸收什么呢？也许什么都没有。
8. 以需求为准，只要能满足需求就够了。

1万 · 2018-6-4 08:58

我怎么看不出精度能达到0.02%，怎么算出来的？

1万 · 2018-6-4 10:30

本帖最后由 manbo789 于 2018-6-4 10:44 编辑

如果你不是每个产品都校准的话，那么：
先不考虑温飘，所有电阻使用±0.1%精度（平均分布），使用蒙特卡洛模拟1000个产品的情况如下图，
若生产按 ±3σ 水平控制，则输出电流的最差精度不会优于±3*10uA/20mA=±0.15%，

只看该作者 · 2018-6-4 11:29

本帖最后由 mcbot 于 2018-6-4 11:41 编辑

manbo789 发表于 2018-6-4 10:30
如果你不是每个产品都校准的话，那么：
先不考虑温飘，所有电阻使用±0.1%精度（平均分布），使用蒙特卡洛 ...

老师您好！
1、这种0.02%精度要求的产品，是会对每一个产品进行调零和校准的，因为DAC输出存在非线性问题，必要的话，会进行多点插值校准。
2、电阻之所以标0.1%精度，是因为精密电阻的精度和稳定性（温飘/时漂）往往都是正相关的，精度越高，稳定性越好，否则精度没意义。其实这个产品对“电阻的稳定性要求”比“电阻初始精度要求”重要，初始精度可以通过软件校准来保证，稳定性的话，比较难补偿了。

您这个算法，只是对电阻初始精度误差进行了正态分布计算的结果吗？因为我们做的产品都是量小的产品，没有进行过这种批量的计算，劳烦您多指点一下。以前没从概率的角度来计算过产品的一次合格问题，一般都要校一下。

只看该作者 · 2018-6-4 16:06

资料真棒，980页。

4万 · 2018-6-6 19:17

mcbot 发表于 2018-6-2 14:52
@chunyang 老师可以帮我看一下吗？是否需要加一些保护和优化。

我没做过高精度电流源，无经验可言，相关技术也没研究过，只能给点大致建议。
首先，对于精度是否能满足，感觉有问题。当然，感觉未必靠谱，是不是能满足需要定量计算。
DAC的位数未必越高越好，满足即可。不过输入回路里的R8和R10，制造误差和温漂可能是个问题。运放方面，输入失调系数和温漂都需要考虑。怎么补偿，软件调零还是硬件调零需要考虑。Q3的温漂是否会影响到精度要求，这个需要计算。而输出端口的RC吸收回路和续流二极管是破坏精度的无必要电路，应去除。即使是感性负载，一般而言，电流源驱动感性负载的应用极少见，尤其是电感量较大的情况，且楼主电流源最大只有25mA，工作电压24V，这种情况下的反向电动势能量有限，硬扛就是，注意驱动管的耐压即可。电源稳定性问题同样需要考虑。感觉楼主仅考虑了采样电阻的精度问题，其它问题似乎都没有涉及。
0.02%的精度相当高了，元器件的温漂不能忽视，可以考虑整体电路密封并用电热丝加热到一个高于最大应用环境温度的数值并使用温控电路进行恒温控制。
精细的高精度电路在本站中上海彭建学颇有研究，只是不太常在，试试运气请教他吧。