基于AD5542的高精度数控恒流源设计
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。其主要性能指标如表3所示。本文引用地址:https://www.eepw.com.cn/article/162965.htm
2 V/I转换电路
AD5542经OP97运放输出的是量程为±3V的电压,要想变为电流,需再加一级V/I变换电路,本电路所用的V/I转换电路如图3所示。
图3 V/I转换电路
此电路通过外接负载形成同相比例放大电路,由深度负反馈电路可知,U7的V+约等于V-,则电流I=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,后端接的互补推挽三极管用来输出经扩流后的双极性电流。
印制板设计
AD5542的电源应使用10μF和0.1μF电容进行旁路。这些电容应尽可能靠近该器件,10μF电容为钽电解电容,0.1μF电容为陶瓷电容。针对内部逻辑开关引起的瞬态电流所导致的高频,该0.1μF电容可提供低阻抗接地路径。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,增粗其输出与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,上电后经过4小时测试,其分辨率和精度均能达到16位,稳定性也非常好。测试数据如表4所示。
结束语
基于AD5542芯片设计的高精度数控恒流源,可提供分辨率和精度均为16位的差分输出电流,减小了不同系统由于参考地之间的差异造成的误差,适用于测控系统的高精度测量领域。
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