和网友的技术沟通,让我获益非浅

只看该作者 · 2007-9-26 11:20

电子技术,特别是模拟技术,要炼成高手不容易,对高手我的定义是能看到一个没见过的电路能比较快地看懂电路的本质,找到这个电路在那些场合下产生的独特性能,并对所谓的场合或说应用条件的确切掌握(这包括电路的缺陷理解).这是一个境界,而到能独立创造性地设计出产品又是另个更高一个很大程度的境界, 在目前非常丰富的电路宝库中,一个人能独立设计出一二个电路的人已是了不起的高手,所以真正的高手肯定是更多地见识到已有的电路,然后透彻地去理解,并在此基础上产生融会贯通的效果.
本人喜欢电路,看到各类电路喜欢分析,也喜欢和大家交流电路知识,在实际的交流中,很多朋友提出的问题非常经典,在解答问题的过程中丰富了自己的见识和知识面,真是获益非欠,这样的问题积累多了我想对国外仪器的精度之高也不要"不可想象"了,在以后的时间里将把一些非常经典的问题拿出来大家共享.

1万 · 2007-9-26 12:44

等着听课。

只看该作者 · 2007-9-26 13:00

正在策划在本版搞个每周一题呢，正在为题材头痛呢，请阁下大力支持，与众网友共勉

只看该作者 · 2007-9-27 22:37

1万 · 2007-9-28 15:24

只看该作者 · 2007-9-28 17:45

只看该作者 · 2007-9-29 18:58

哈哈,期待ing....

只看该作者 · 2007-10-4 14:53

在哪讲课呀？我又要准备些啥呢。

只看该作者 · 2007-10-4 16:36

只看该作者 · 2007-10-4 20:45

我是初学者，非常想有这个机会听听！
怎么样才可以听呢？？？？

只看该作者 · 2007-10-4 20:52

1万 · 2007-10-4 21:13

只看该作者 · 2007-10-8 10:08

参考电路:

只看该作者 · 2007-10-8 10:10

问题的提出:见参考图
    这是一个网友向我提出的一个数字控制的0-20mA的压控恒流源电路的问题. 精度要求0.1%, AD5660输出控制电压, 来控制负载的工作电流.现在的问题是运放的电压失调误差,取样电阻的精度都能满足精度的要求,但实际输出的精度达不到要求,特别是在低温环境刚上电的过程中误差更严重.
电路分析:
    这是个典型的压控恒流源电路,粗略来分析,DA输出控制电压信号V5加给运放的正输入,运放输出经过T1扩流,R44,R45电流取样输出反馈信号到运放的负端输入,由于是负反馈,系统反馈平衡后V6=V5,因此电流R44,R45上经过的电流I4就等于V5/(R44//R45),该电流约等于负载电流I1.
误差分析:首先我们分析电路,一定要搞清楚电路需要解决的输入和输出关系,这里我们输入是V5,输出是I1,我们来分析其中的误差, 根据电路的理解,设计者希望的关系是 I1=V5/（R44//R45）=V5/120(OHM),我们可以来分析误差的产生,实际电路中，I1+I2=I4+I5，I1=I4+I5-I2=V6/（R44+R45）+I5-I2，而我们要的是I1=V5/120，很显然，这里的误差有以下几个方面，V6和V5之间的运放输入失调电压，（R44//R45）的误差，T1的基极电流，运放的输入电流，这里原来的设计者已经注意了二个参数：输入失调电压和电阻的稳定性，所以现在的误差主要来自运放的输入电流和T1的基极电流。这二个误差在对精度要求不高的系统里影响比较小，但对要求高的系统就要考虑了，T1的基极电流带来的误差大约为T1的BETA分之一，运放的输入电流考虑如果是双极型（三极管）的输入结构就会有一定的电流，在精度要求高的系统里就不能被忽略。而一般输入失调电压指标好的运放一般是用双极型（三极管）输入，如果是MOS管运放，其输入是电容特性，低频的输入电流几乎可以不用考虑。本电路中的运放是双极型输入，有一定的输入电流，需要考虑其带来的误差。
    解决方法：见修改后的电路，对电路在二个地方进行了修改：1、把负载放在T1的下端，2、在运放的正输入脚上串接一个120 OHM的电阻来补偿运放输入电流的影响。修改后基本上把I5和I2的误差影响消除了。
    注意事项：一般的恒流源电路是为了实现对外的信号传递，电路修改后，负载的电流符合了要求但其工作的电压范围发生了变化，要注意负载后级的匹配是否符合要求，是否要做响应的修改。
    结果：经过修改后该电路工作稳定，完全满足了精度的要求，在低温和刚开机上电的情况下也能稳定工作。

只看该作者 · 2007-10-8 10:11

3万 · 2007-10-8 10:52

这个电阻对整个电路的工作应该影响很小。通常运放输入偏置电流是很小的，查OP295的偏置电流典型值8nA最大20nA，串联这么一个电阻可以说对整个电路的影响根本测量不出。
前一个电路，误差的主要来源是双极型三极管的集电极电流与发射极电流不等。通常双极型三极管的共发射极电流放大倍数为数十到数百，而且随温度变化而变化，假定100倍，那么误差约为百分之一，这在多数情况是不能容忍的。
修改后的电路，负载电流与取样电流相同，但产生了新的问题：AD5660必须输出足够高的电压才能够驱动OP295。假定负载也为120ohm，那么AD5660必须输出(120+120)*0.02+0.6=5.4(V)才能够输出20mA，已经超出了AD5660的能力。30V的电源电压实际上毫无用处，三极管上压降有20多V。实际上20mA电流环一般要求能够带3个250ohm负载外加线路中导线的电阻，也就是至少要能够输出17－18V电压，现在的实际输出连一个250ohm负载都带不动。

只看该作者 · 2007-10-8 10:57

4万 · 2007-10-8 11:06

1、输入偏置的平衡电阻在此电路中的作用不明显，因为此电阻很小，影响不大。
2、三极管Ib的影响可以用MOS管代替来消除。
3、负载加在三极管的发射极更是败笔，改变了设计者原来的意图不说，还带来maychang 所说的问题。

3万 · 2007-10-8 11:33

负载两端均不是地电位。这样容易引入干扰。
电流环的输出一般要用很长的线接到负载端，也就是说负载可能距离这个电路很远，几百米情况很常见。现在假定负载下端受到干扰，这根长线上有对地的干扰电压。可以看出，这个电压作用在取样电阻上，与取样电压叠加。
boy4477 说的用MOS管的方案是比较好的解决方法。运放仍使用30V电源，负载接在MOS管漏极，取样电阻接到MOS管源极。最好在运放输出端与MOS管门极之间加个电阻，目的是防止大环路反馈引起的振荡。

只看该作者 · 2007-10-8 20:29

和网友的技术沟通,让我获益非浅

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太好了

我也是交流之后有心得

那就给我们讲讲吧 呵呵

国庆假期里吧,时间多点

占个位先!

我想去听课

有Ｑ的假期休息，没Ｑ的假期学习，呵呵

我是初学者，非常想有这个机会听听！

会不会太难,听也听不懂

要从本质上理解。

案子1

问题的提出

修改后的电路

修改后的电路增加了R46(120ohm)

用MOS管代替三极管可以改善很多

支持maychang 的观点

负载放到发射极还有一个缺点

DX，可否讲一下I1 = I4 ?

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那就给我们讲讲吧呵呵