一种高精度数控双极性恒流源电路的设计

　　AD5542芯片内部输出没有驱动运放，需要外加一个低噪声、低失调电压、低失调电流和低温度系数的运放，本电路选用的是ADI公司的OP97E运放。OP97E运放具有10mV的输入失调电压，30pA的输入失调电流，0.2mV/℃的输入失调电压温度系数，5ppm/V的输入电压调节率，0.4 pA/℃的输入失调电流温度系数，0.5mVP-P的电压噪声，17nV/的电压噪声密度，132dB的电源抑制比。运放的输入失调电压可以在软件中进行补偿，0.2mV/℃的输入失调电压温度系数和0.5mVP-P的电压噪声使得其对输出电流的影响可以忽略。

　　V/I转换电路

　　AD5542经OP97运放输出量程为±3.3V的电压，要想变为电流，需加一级V/I变换电路，本电路所用的V/I转换电路如图3所示。

　　此电路通过外接负载形成同相比例放大电路，由深度负反馈电路特点可知，U7的V+约等于V-，则电流Iout=V-/R9，只要控制V+，就可以得到相应可控的高精度双极性电流，后端接的互补三极管用来输出经扩流后的双极性电流。

　　系统设计应注意的几个问题

　　● AD5542的电源应使用10mF和0.1mF电容进行旁路。这些电容应尽可能靠近该器件，10mF电容为钽电解电容，0.1mF电容为陶瓷电容。

　　● 电源走线应尽可能宽，以提供低阻抗路径，并减小电源线路上的突波效应。

　　● 时钟和其他快速开关数字信号应远离模拟信号。

　　● 基准芯片ADR433应尽量接近AD5542，加粗其输出与AD5542的REF引脚之间的连线，并在此连线上增加旁路电容，以减小ADR433的输出噪声对D/A输出精度的影响。

　　测试结果

　　本电路输出电流是双极性的，通过设置固定的几个码值，用Agilent34401高精度6位半万用表，上电后1小时后测试，测得的数据如表1所示，输出电流与码值之间的线性关系如图4所示。

　　经计算其稳定度为8.0e - 6，分辨率为1.5e - 5。