利用DS4303或DS4305構造精密電流源

　　引言

　　有些應用中需要可調節電流源控制另一系統或為其提供偏置。在產品的有效使用期限內可能只需要一次電流調節，多數情況下是在生產線上或工廠校準期間進行調整。目前，電流設置可以通過人工挑選電阻、調節電位器或利用DAC實現，無論是元件成本還是校準費用，這些方案都相對比較昂貴。

　　另外，有些應用可能需要靈活調整電流源，要求大電流范圍(中等精度)或小范圍(高精度)，還要足夠簡單以保持系統的穩固性。

　　設計挑戰

　　把DS4303/DS4305的高精度電壓輸出轉換成電流源，只需要額外增加三個元件：一路運放、一只晶體管和一個電阻，如圖1所示，采用最便宜的元件即可構建電路。附加電路利用運放反饋，把DS4303/DS4305輸出電壓轉換成獨立的電流源。只要晶體管保持正確偏置，就可以控制電流源并保持高精確電流輸出，如圖2所示。電路中的誤差源主要包括：運放失調電壓、較低的晶體管增益或漏電流等，這些都可以通過DS4304/DS4305的調整消除掉。一旦完成調整，VIN可以懸空，電流輸出IOUT將保持在所要求的數值。

　　上述電路中，需謹慎選擇電阻R，不僅用其設置電流范圍，還需保證晶體管工作在線性區。電流高于特定工作點時，可能引起晶體管飽和，導致最大電流下降。相反，如果運放擺幅VCC至GND，則在電流范圍的低端，電流設置可能導致電壓無法足以驅動晶體管開啟，使晶體管處于截止狀態。為了防止這種情況，運放必須提供一點負壓，以保持最小電流下的正常工作。盡管電路存在缺陷，但在80%以上的電流范圍內仍可保證理想工作。

　　考慮到晶體管特性并非理想，計算R時可以設置目標范圍和精度。設置R后，再通過調節DS4303/DS4305的VIN電壓調整輸出電流。表1給出了一些兼顧電流和精度的R推薦參數。