前言
这个问题是最近帮助朋友解决的,由于最近过年,所以拖到了现在才发出与各位道友进行共同分享。
我们比较常见的是Sink类型的电流源,支持灌电流,负载RL与电流源电路板不共地,这是一个明显的特征。例如下图就是一个典型的Sink类型的电流源:
前言
这个问题是最近帮助朋友解决的,由于最近过年,所以拖到了现在才发出与各位道友进行共同分享。
我们比较常见的是Sink类型的电流源,支持灌电流,负载RL与电流源电路板不共地,这是一个明显的特征。例如下图就是一个典型的Sink类型的电流源:
本次朋友提问的电路图如下,可以看到是一个Source类型的恒流源电路(可以看到其实也就是在上图Sink电流源的基础上做了一级转化,变为了Source类型的恒流源),这种电流源的好处是,负载RL可以与电流源控制板共地,电路图如下所示:
问题描述:
DAC输出电压为2.5V,前级的运放U20.1可以保证虚短和虚断,可以看到R73上电压即为2.5V,R74两端电压为0.25V,也是正常,说明前级Sink的恒流源是正常运行。
但是到了第二级如果正常运行的话,R75两端电压应该等于R74两端电压,应该等于0.25V。然而通过测量可以看出R75两端电压为0.6V,此时负载电流为60mA,与理论计算的25mA并不相符,U20.2不满足虚短。
但是由于使用的运放并非轨到轨运放,我们可以从数据手册中得知,共模输入范围是有要求的,在常温25℃,3~36V供电的条件下,最大共模输入范围最大为VCC-1.5V,即在刚才12V供电的条件下,最大支持共模电压为10.5V(12-1.5)。
而刚才的电路图如果要正常工作,则需要11.75V的最大共模输入电压,所以由于共模电压输入范围的限制,导致运放U20.2不能满足虚短的特性,即最终导致输出异常。
解决方案:
1.增加R74和R75,将R74增加到10K,R75增加到100欧姆。群朋友按照这种方法验证可得DAC==2.5V的条件下,U20.2的共模电压为9.5V,满足共模电压范围,负载电流可以为25mA,运放正常工作。不过还是要注意共模输入范围的问题(例如dac输出为1V,就会出问题),这种方法相当于治标不治本。在这种方法下的节点电压如下所示:
5.最后一点,建议去掉电容C32,并且调小一点点C33。C32这种直连反相输入端的电容是很危险的,很容易会震荡。