改進型Howland電流源非常受歡迎，因為它可以驅動接地負載。允許相對較高電流的晶體管可以用MOSFET取代，以便達到更高的電流。這種電流源的精度取決于放大器和電阻，電阻容差又會影響電路的精度…… 那么，如何選擇外部電阻以最大程度減少誤差？請繼續往下看 圖1. 改進型Howland電流源驅動接地負載 通過對改進型Howland電流源進行分析，可以得出傳遞函數： 提示1：設置 R2 R5 = R4 在公式1中，負載電阻影響輸出電流，但如果我們設置 R1 = R3 和 R2 R5 = R4，則方程簡化為： 此處的輸出電流只是R3, R4和 R5的函數。如果有理想放大器，電阻容差將決定輸出電流的精度。 提示2：設置 RL = n × R5 為減少器件庫中的總電阻數，請設置 R1 = R2 = R3 = R4?，F在，公式1簡化為： 如果R5 = RL，則公式進一步簡化為： 此處的輸出電流僅取決于電阻 R5。 某些情況下，輸入信號可能需要衰減。例如，在處理10 V輸入信號且 R5 = 100 Ω的情況下，輸出電流為100 mA。要獲得20 mA的輸出電流，請設置R1 = R3 = 5R2 = 5R4。現在，公式1簡化為： 如果 RL = 5R5 = 500 Ω, 則： 提示3：R1/R2/R3/R4 的值較大 當R1/R2/R3/R4 的值較大時，可改進電流精度 。大多數情況下，R1 = R2 = R3 = R4，但RL ≠ R5，因此輸出電流如公式3所示。例如，在R5 = 100 Ω 且RL = 500 Ω的情況下，圖2顯示電阻R1與電流精度之間的關系。要達到0.5%的電流精度，R1必須至少為40 kΩ。 圖2. R1 與輸出電流精度之間的關系 提示4：電阻容差影響電流精度 實際電阻從來都不是理想的，每個電阻都具有指定的容差。圖3顯示了示例電路，其中 R1 = R2 = R3 = R4 = 100 kΩ, R5 = 100 Ω, 而且RL = 500 Ω。在輸入電壓設置為0.1 V的情況下，輸出電流應該為1 mA。 圖3.IOUT = 1 mA的示例電路 表1顯示由于不同電阻容差而導致的輸出電流誤差。 *最差情況輸出電流誤差(%)與電阻容差(%) 為達到0.5%的電流精度，請為R1/R2/R3/R4選擇0.01%的容差，為R5選擇0.1%的容差，為RL選擇5%的容差。0.01%容差的電阻成本昂貴，因此更好的選擇是使用集成差動放大器（例如 AD8276, 它具有更好的電阻匹配，而且更加經濟高效）。 在設計改進型Howland電流源時，需要選擇外部電阻，使得輸出電流不受負載電阻的影響。但是呢，電阻容差又會影響精度，所以必須在精度和成本之間權衡考慮。 此外，放大器的失調電壓和失調電流也會影響精度，務必查閱數據手冊，確定放大器是否滿足電路要求。 本文轉載自 (mbbeetchina)