基于温度补偿的高温度高精度稳定性恒流源设计
高精度恒流源芯片
高精度恒流源芯片高精度恒流源芯片是一种电子器件，它能够根据设计要求，在给定的负载下输出稳定的恒定电流。
它被广泛应用于各种需要精确定量电流输出的场合，如仪器仪表、通信设备、电力电子等领域。
高精度恒流源芯片的主要功能是将输入的电压转换为相应的恒定电流输出。
为了实现高精度的电流输出，它通常采用了多种技术手段。
首先，高精度恒流源芯片采用了精准的电流控制电路。
通过引入高精度的反馈电路和稳定的参考电压源，它能够对电流输出进行准确的控制。
同时，采用了高精度的电流采样电路，能够实时监测电流输出的波形和大小，以确保输出的电流稳定性和准确性。
其次，高精度恒流源芯片还采用了优化的温度控制技术。
由于芯片工作时会产生热量，温度的变化会对电流输出的稳定性产生影响。
因此，为了保持良好的温度稳定性，芯片通常会采用特殊的温度补偿电路，以调整电流输出的偏移和漂移。
另外，高精度恒流源芯片还会加入过流保护和过温保护等功能。
当电流输出超过设定范围或芯片内部温度过高时，这些保护电路会自动断开电源供应，以保护芯片不受损坏。
高精度恒流源芯片具有以下几个优点：首先，它能够提供高精度的电流输出，可以满足对恒流源精度要求较高的应用场合。
其次，高精度恒流源芯片具有广泛的可调范围。
用户可以根据需要，通过调整控制电路的参数，来实现不同电流输出的要求。
另外，高精度恒流源芯片还具有良好的稳定性和可靠性。
通过采用优化的电路设计和高品质的元器件，它能够在恶劣的工作环境中保持稳定的工作性能，并且具有较长的使用寿命。
总之，高精度恒流源芯片是一种功能强大且应用广泛的电子器件，它具有高精度的电流输出、广泛的可调范围和良好的稳定性等优点。
随着科技的不断进步，高精度恒流源芯片将会在更多领域发挥重要作用，为电子设备的性能提升和应用创新提供有力支撑。
led恒流源驱动芯片 -回复
led恒流源驱动芯片-回复LED恒流源驱动芯片是一种电子元件，主要用于稳定驱动LED灯的亮度。
它可以确保LED灯在不同的电源电压和电流条件下保持一定的亮度，提高LED灯的效果和寿命。
本文将从LED驱动的原理、恒流源的工作原理、恒流源驱动芯片的特点以及在实际应用中的优势等方面，一步一步进行详细解释。
第一部分：LED驱动的原理为了驱动LED灯，在LED两端需要施加适当的电压和电流。
LED是一种半导体器件，它是通过对电子产生跃迁并放出能量来产生光。
然而，LED 的亮度和寿命与电流密切相关，而电流密度过高或过低都可能导致LED工作不正常或者寿命缩短。
第二部分：恒流源的工作原理恒流源是一种电路设计，可以根据负载的特性来提供恒定的电流输出。
在LED驱动电路中，恒流源可以根据LED的特性来保持恒定的电流输入，确保LED的亮度稳定。
恒流源的工作原理基于负反馈机制。
当LED电流不稳定时，恒流源会通过调整其输出电压和电流来保持恒定的电流输入到LED。
恒流源一般采用电流测量电阻和反馈放大器组成的负反馈电路来实现。
第三部分：恒流源驱动芯片的特点恒流源驱动芯片是一种集成了恒流源功能的电子芯片。
它具有以下特点：1. 高精度：恒流源驱动芯片可以提供高精度的电流输出，以满足对LED 亮度的精确控制。
2. 宽输入电压范围：恒流源驱动芯片可以适应宽范围的输入电压，从而适应不同的电源条件。
3. 温度补偿：恒流源驱动芯片通常具有温度补偿功能，可以根据环境温度变化来调整输出电流，确保LED的亮度稳定。
4. 保护功能：恒流源驱动芯片通常具有过流保护、过温保护和短路保护等功能，以保证LED和驱动芯片的安全运行。
5. 节能省电：恒流源驱动芯片可以根据输入电流来调整输出功率，实现节能省电的目的。
第四部分：恒流源驱动芯片的优势恒流源驱动芯片具有以下优势：1. 稳定性好：恒流源驱动芯片可以确保LED灯的亮度稳定，不受电源电压和温度变化的影响。
2. 增加LED寿命：恒流源驱动芯片可以确保LED的电流处于安全范围内，延长LED的使用寿命。
基于温度补偿的高温度高精度稳定性恒流源设计
在模拟电路中通常包含基准源，基准源在许多系统电路里都是关键部件，其电气特性可以直接影响到整个系统的电气特性。
在电路设计中，工程师们通常都需要一些温度稳定性好、输出电流大、精度高的恒流源。
这些特性的恒流源，往往对电路中电阻的精度要求和温度系数的要求很高，这对一次集成技术来说是一个难题。
而采用混合集成薄膜工艺生产的电阻能很好地达到电路系统的要求，使用混合集成工艺技术对扩流效果也有很好的帮助。
本文就是采用混合集成技术，设计了一款具有高温度稳定性和高精度的恒流源。
1 工作原理恒流源是由电压基准、比较放大、控制调整和采样等部分组成的直流负反馈自动调节系统。
恒流源的设计方法有多种，常用的串联调整型恒流电源原理框图如图1所示。
主要包括调整管、采样电阻、基准电压、误差放大器和辅助电源等环节。
通过采样电阻将输出电流转换成电压，然后与基准电压进行比较，比较放大后的信号推动调整管对输出电流进行调整，最后达到输出电流恒定。
2 电路设计2.1 电压-电流转换设计电压-电流转换是恒流源的核心。
最基本的恒流源电路如图2所示。
图2中工作电源电压作为电压输入信号，运放担任比较放大的作用，Q1控制调整输出电流Io。
Vr ef为基准电压，它可以是任何一种电压参考源，R0为采样电阻；Vr ef耐为基准电压；Vr为运放反相端电压；Vo为运放输出电压。
根据运放的基本原理，有：上式表明：输出电流由基准电压Eg和采样电阻Rs决定。
当输出电流Io有任何的波动时，Vr=VCC-IoRS就会有相应的变化，△V=Vr-Vr ef经过运放调整三极管的输出电流并使之恒定。
由此可知，要想获得一个稳定的输出电流Io，必须要提供一个高精度的基准电压和高精度采样电阻。
又由于运放在调整控制过程中的作用，运放的增益直接影响输出电流的精度，高增益和低漂移的运放是必要的选择。
存在的问题：由于采样电阻与负载串连，流过的电流通常比较大，因此局部温度也会随之上升，导致元器件温度上升，恒流源的温度稳定性变坏。
恒流源温度补偿电路
恒流源温度补偿电路一、恒流源温度补偿电路概述恒流源温度补偿电路是一种能够消除温度变化对恒流源性能影响的电路，对于提高恒流源的稳定性和可靠性具有重要意义。
在电子设备中，温度变化往往会导致电路参数发生变化，进而影响设备的性能。
为了克服这一问题，温度补偿电路应运而生。
二、恒流源温度补偿电路原理1.温度对恒流源的影响恒流源的性能指标主要包括输出电流、输出电压和稳定性等。
温度变化会改变恒流源内部元件的参数，从而影响其性能。
例如，半导体材料的导通电阻随温度变化而变化，导致输出电流不稳定。
2.温度补偿原理恒流源温度补偿电路通过改变电路中的补偿参数，使得温度变化对恒流源性能的影响最小化。
常见的温度补偿方法有：采用线性补偿、开关模式补偿、数字补偿等。
三、恒流源温度补偿电路设计1.设计方法设计恒流源温度补偿电路时，首先要分析温度对恒流源性能的影响，然后选择合适的补偿方法，最后通过电路仿真和实验验证补偿效果。
2.设计步骤（1）分析温度对恒流源性能的影响，确定补偿方法。
（2）设计补偿电路，选取元器件。
（3）进行电路仿真，分析补偿效果。
（4）制作样机，进行实验验证。
3.设计注意事项（1）选取合适的元器件，关注其温度特性。
（2）补偿电路与恒流源电路的兼容性。
（3）确保补偿电路的稳定性、可靠性和实用性。
四、恒流源温度补偿电路应用1.应用领域恒流源温度补偿电路广泛应用于各种电子设备中，如电源、传感器、仪器仪表等。
2.应用案例以某型传感器为例，通过设计温度补偿电路，使得传感器在-40℃至120℃的温度范围内，输出信号的稳定性提高了30%。
五、总结与展望恒流源温度补偿电路在提高电子设备性能稳定性和可靠性方面具有重要意义。
随着电子技术的不断发展，温度补偿电路将不断完善和优化，以满足更多应用场景的需求。
恒流源温度补偿电路
恒流源温度补偿电路1. 引言恒流源是电子电路中常用的一种电源，它可以提供稳定的恒定电流输出。
然而，在实际应用中，恒流源的输出电流往往会受到环境温度的影响而发生变化，这会导致电路性能的不稳定。
为了解决这个问题，我们需要设计一个恒流源温度补偿电路，用于自动调整恒流源的输出，以使其在不同温度下都能提供稳定的恒定电流。
本文将详细介绍恒流源温度补偿电路的原理、设计方法以及实现步骤，并对其性能进行评估和分析。
2. 原理恒流源温度补偿电路的原理基于温度对电流源电路的影响。
一般来说，电流源的输出电流与温度呈正相关关系，即随着温度的升高，输出电流会增大；反之，随着温度的降低，输出电流会减小。
这是因为温度的变化会导致电流源中的元件参数发生变化，进而影响电流源的工作状态。
为了实现温度补偿，我们可以通过测量环境温度并根据测量结果调整电流源的工作点，使其输出电流保持稳定。
具体实现上，可以通过将温度传感器与恒流源电路相连，并通过反馈机制控制电流源的工作状态，以实现温度补偿。
3. 设计方法恒流源温度补偿电路的设计可以分为以下几个步骤：3.1 确定电流源类型首先，需要确定所使用的电流源类型。
常见的电流源类型包括基准电流源、差动对流源和反馈电流源等。
根据实际需求和电路复杂度的考虑，选择适合的电流源类型。
3.2 选择温度传感器根据实际应用需求选择合适的温度传感器。
常见的温度传感器包括热敏电阻、热电偶和半导体温度传感器等。
选择传感器时需要考虑测量范围、精度和响应时间等因素。
3.3 连接电流源和温度传感器将选定的温度传感器与恒流源电路相连。
可以通过串联或并联的方式将温度传感器与电流源连接起来。
需要注意的是，连接方式应使温度传感器能够准确感知到电流源的工作温度。
3.4 设计反馈控制电路根据温度传感器的输出信号，设计反馈控制电路来调整电流源的工作状态。
反馈控制电路可以采用模拟电路或数字电路实现，具体设计方法取决于电流源类型和应用需求。
3.5 执行电路仿真和优化使用电路仿真软件，对设计的恒流源温度补偿电路进行仿真和优化。
一种带温度补偿的高精度压力传感器的研制
一种带温度补偿的高精度压力传感器的研制摘要：针对硅压阻式压力传感器的温度漂移现象，研制了一款带温度补偿的高精度压力传感器。
该设计以ATMEGA328P为核心芯片，以LMP90078为模数转换器，以AD5662为数模转换器，整个电路采用工作温度宽、低温漂的元件，并且在软件中采用最小二乘法进行补偿。
实验温度范围为-40℃~125℃，传感器零点（2KPa）输出为0.5V，上限（700KPa）输出为5.5V，经过反复补偿验证，得出该压力传感器的准确度不大于0.5‰，非线性不大于0.5‰。
实验结果表明：该研制能很好的补偿压力传感器的温度漂移，提高传感器的性能及测量准确度。
关键词：压力传感器；ATMEGA328P单片机；温度补偿；最小二乘法0 引言利用硅的压阻效应和微电子技术的硅压阻压力传感器，具有灵敏度高、线性好、过载能力强、便于批量生产等优点。
但由于半导体材料本身和工艺方面的原因，使压力传感器的零点和灵敏度易随温度发生漂移。
零点温度漂移是由于电阻的掺杂不同而导致电阻的温度系数不同，灵敏度温度漂移主要是由于压阻系数易随温度的升高而减小，影响了硅压力传感器的测量精度，限制了它在一些精度要求较高领域的应用，所以硅传感器温度补偿很重要。
传统的温度补偿方法一般利用电阻网络，达到补偿的效果，但这种方法不灵活且补偿精度不高。
软件补偿的方法是将传感器技术与计算机技术相结合，利用软件进行修正，灵活且补偿效果好。
文中提出基于ATMEGA328P微处理器的压力传感器温度补偿系统，整个电路选择宽温区、低温漂的元器件，避免了额外的温度漂移引来的测量误差。
将传感器技术和计算机技术很好的结合起来，利用软件实现非线性补偿和温度漂移补偿，这种方法不但高效，而且补偿精度高。
1压力传感器设计本文提出带温度补偿的压力传感器主要包括以下几个部分：电源模块、电压基准源、压力芯体、恒流源、ADC、温度传感器、DAC、单片机ATMEGA328P、通信接口。
高精度恒流源的设计与制作_米卫卫.pdf
电子测试Dec. 2012 2012 年12月第12 期ELECTRONIC TEST No.12高精度恒流源的设计与制作米卫卫，杨风，徐丽丽（中北大学信息与通信工程学院太原市030051）摘要：恒流源在现代检测计量领域中发挥了极其重要的作用。
通过对恒流源的工作原理和设计方法进行研究，对现有的恒流源设计方案进行对比，设计出毫安级高精度可调恒流源。
电路由基准电压源、比较放大器、调整管、采样电阻等部分构成，具体的工作过程：通过采样电阻把输出电流转变成电压，反馈给比较放大器输入端，再与基准电压相比较，放大器把误差电压放大后去控制调整管的内阻对输出电流进行调整、维持输出电流恒定。
采用基本没有温度漂移的精密电阻作为采样电阻，功率达林顿管作为调整管，实现高精度的目的。
比较放大器的输入电压可调，从而实现恒流源的可调。
用高精度电流表对输出电流进行检测，实现对恒流源输出进行实时监测。
此次所设计的恒流源具有精度高、结构简单、工作稳定、操作方便、成本低廉等优点。
关键词：恒流源；高精度；可调中图分类号:TP277文献标识码: AHigh precision constant current sourcedesign and productionMi Weiwei，Yang Feng，Xu Lili（Northern University of China，College of Informational and Communicating Engineering，Taiyuan 030051）Abstract:Constant-current source in the metrology area in modern detection plays a very important role.Through the constant current source of working principle and design method of the existing study, constant current source design schemes are compared, design a precision adjustable constant-current source.Circuit voltage source, comparative by benchmark amp- lifier, adjust tubes, sampling resistor etc components, specific work process: the output by sampling resistance, electric flow into voltage feedback to the comparative amplifier input, compared with benchmark voltage again the voltage amplifier, amplifier to control the adjustment tube after adjustment for output current internal, maintain the output current constant. Using basic no temperature drift precision resistor as sampling resistance, power of linton tube as adjust tube, realize high precision purpose. Compare the amplifier's input voltage of adjustable, so as to realize the constant-current source is adjustable. Adopting high precision testing of output current ammeter is to realize constant-current source real-time monitoring output. The design has the constant-current source of high precision, simple structure, stable work, convenient operation, low cost, etc.Keywords:constant-current source；precision；adjustable652012.12Test Tools & Solution0 引言一定的个体差异。
超高稳定度大直流恒流源的设计
超高稳定度大直流恒流源的设计占清;朱自科;陈勇;张自长;曾舒帆;李亚娟【摘要】研制的超高稳定度大直流恒流源在国防、计量、精密测量等领域都有着重要的应用价值.该直流恒流源主要采用直流电流比较仪作为反馈采样元件,使用"极低负载效应分布式电阻"作为恒流源的输出信号采样电阻,可降低电阻功耗,温漂减小,噪声有抵消效应,使恒流源的稳定性提高了一个数量级;采用功率管并联,实现大直流输出.测试结果表明:该恒流源稳定性优于0.001%(1 min),最大输出电流达400 A,是一款性能优异的超高稳定度的大直流恒流源.%Development of ultrahigh-stability big DC constant current source has important application value in the field of national defense industry,metrology,precision measurement and so on.The design of DC constant current source,DC current comparator was adopted as a sampling element and the Distributed Low Load Coefficient Precision Resistor was used as a constant current source feedback and the output signal of the sampling resistor,so the overall stability of the constant current sources was improved.And the power tube in parallel realized DC constant current source of big currentoutput,thereby the system reliability was also improved.The performance of the designed constant current source is tested,and the results indicate that the source could generate a ultrahigh-stability current.The stability of the output current is excel to 0.001%(min),the maximal output current is 400 A and it''s an excellent ultrahigh-stability big DC constant current source.【期刊名称】《电子器件》【年(卷),期】2017(040)003【总页数】5页(P607-611)【关键词】恒流源;超高稳定;极低负载效应;大电流;直流电流比较仪【作者】占清;朱自科;陈勇;张自长;曾舒帆;李亚娟【作者单位】西南林业大学机械与交通学院,昆明 650224;云南省计量测试技术研究院,昆明 650228;云南省计量测试技术研究院,昆明 650228;云南省计量测试技术研究院,昆明 650228;云南省计量测试技术研究院,昆明 650228;云南省计量测试技术研究院,昆明 650228;云南省计量测试技术研究院,昆明 650228【正文语种】中文【中图分类】TM9恒流源以输入交流电压控制输出稳定的电流达到稳流流目的,实际应用中通过采样输出电压信号,通过闭环反馈与基准直流电压信号通过比较控制放大器进行比较放大调节输出高稳定的电流。
ntc热敏电阻电路设计
ntc热敏电阻电路设计引言热敏电阻（NTC）是一种基于温度变化而改变电阻值的电子元件。
在电路设计中，NTC热敏电阻常被用于测量温度、温度补偿和温度控制等应用。
本文将深入探讨NTC热敏电阻电路的设计原理、特性及应用。
一、NTC热敏电阻的基本原理NTC热敏电阻的电阻值随温度的升高而降低，具有负温度系数。
其基本原理是：在NTC热敏电阻内部，电子和空穴的浓度随温度的升高而增加，导致载流子的浓度增加，从而使电阻值下降。
二、NTC热敏电阻的特性1. 温度-电阻特性曲线NTC热敏电阻的温度-电阻特性曲线呈指数关系，即温度每升高1摄氏度，电阻值下降的幅度随温度的升高而增大。
2. 灵敏度NTC热敏电阻的灵敏度是指单位温度变化引起的电阻变化。
灵敏度越高，NTC热敏电阻对温度变化的响应越敏感。
3. 热时间常数热时间常数是NTC热敏电阻温度响应速度的指标，表示电阻值变化至稳定值所需的时间。
热时间常数越小，NTC热敏电阻的响应速度越快。
三、NTC热敏电阻电路设计NTC热敏电阻常用于温度测量、温度补偿和温度控制等电路中。
下面将介绍几种常见的NTC热敏电阻电路设计。
1. 温度测量电路温度测量电路是最常见的NTC热敏电阻应用之一。
该电路通过测量NTC热敏电阻的电阻值来间接测量温度。
一种简单的温度测量电路如下： - 连接一个恒流源和NTC热敏电阻，形成电压分压电路。
- 将NTC热敏电阻的电阻值与温度之间的关系通过查找表或数学模型来确定。
2. 温度补偿电路在某些电路中，温度的变化会导致其他元件的性能发生变化，从而影响整个电路的工作稳定性。
为了解决这个问题，可以使用NTC热敏电阻作为温度补偿元件，以调整其他元件的工作参数，使电路在不同温度下保持稳定。
3. 温度控制电路温度控制电路利用NTC热敏电阻的特性，实现对温度的精确控制。
一种常见的温度控制电路是基于PID控制算法的闭环控制系统，其中NTC热敏电阻用于测量温度，控制器根据测量值与设定值的差异来调整加热或冷却元件的工作状态。
恒流源温度补偿电路
恒流源温度补偿电路恒流源温度补偿电路是一种用于补偿温度变化对恒流源输出电流的影响的电路。
在恒流源中，通常使用一个电流源来提供恒定的电流。
然而，当环境温度发生变化时，电流源的输出电流也会发生变化，这可能会导致电路性能的不稳定和误差的增加。
为了解决这个问题，可以使用恒流源温度补偿电路来补偿温度变化对恒流源输出电流的影响。
下面是一种常见的恒流源温度补偿电路的示意图：```┌─R1─┐│ ││ │+Vcc ┼ ■ R3■ └─┬─────┐│ │ ■ Q2Vref ┼ ■ ┌─┴─■────■───■───Vout├─Q1 │ Q3│ R4 R5├──■──────┐ ■│ R2 ■Ib ││ └─┘│└────────────GND```其中，Q1, Q2, Q3为三个晶体管，R1, R2, R3, R4, R5为五个电阻，Vcc为直流电源电压，Vref为基准电压。
恒流源温度补偿电路的工作原理如下：1. Q1是一个NPN型晶体管，通过R1和R2来产生一个基准电压Vbe1。
这个基准电压将用于控制Q2和Q3的工作状态。
2. Q2是一个PNP型晶体管，它通过R3来形成一个电流源，其电流被限制在一个恒定的范围内。
3. Q3也是一个PNP型晶体管，它通过R4和R5来形成一个负反馈电路，将Q2的输出电流作为输入，控制Q2的工作状态，使其输出电流恒定。
4. 当环境温度变化时，Q1的Vbe1也会发生变化。
为了抵消这种变化对电路输出的影响，通过选择合适的电阻值和晶体管参数，使得Q2和Q3的工作状态在温度变化的同时能够保持恒定的输出电流。
5. R1, R2的选择会影响Q1的工作点和基准电压的大小，R3的选择会影响Q2的工作状态和输出电流的大小，而R4和R5的选择会影响Q3的工作状态和对Q2输出电流变化的补偿效果。
通过适当选择电阻值和晶体管参数，恒流源温度补偿电路可以在一定范围内保持恒定的输出电流，从而提高电路的稳定性和精度。
基于PT1000的高精度温度测量系统
基于PT1000的高精度温度测量系统时间：2010-12-14 18:32:17 来源：电子设计工程作者：方益喜雷开卓屈健康刘奎乔子椋杨海波精密化学、生物医药、精细化工、精密仪器等领域对温度控制精度的要求极高，而温度控制的核心正是温度测量。
采用铂电阻测量温度是一种有效的高精度温度测量方法，但具有以下难点：引线电阻、自热效应、元器件漂移和铂电阻传感器精度。
其中，减小引线电阻的影响是高精度测量的关键点。
对于自热效应，根据元件发热公式P=I2R，必须使流过元件的电流足够小才能使其发热量小，传感器才能检测出正确的温度。
但是过小的电流又会使信噪比下降，精度更是难以保证。
此外，一些元器件和仪器很难满足元器件漂移和铂电阻传感器精度的要求。
易先军等提出了以铂电阻为测温元件的高精度温度测量方案，解决了高精度测量对硬件电路的一些苛刻要求问题，但是精度不佳(±0.4 ℃)；杨彦伟提出了以MAX1402、AT89C51和Pt500铂电阻设计的精密温度测量系统方案解决了基本的高精度问题，但是系统功耗大，精度仍然不佳；李波等提出采用以负温度系数热敏电阻为核心的高精度测量方案，较好解决了高精度的问题，但是性价比不高，实施效果不佳，测温分辨率能达到0．01℃，测温准确度只达到O．1℃。
这里提出采用三线制恒流源驱动方案克服引线电阻、自热效应，利用单片机系统校正控制方案实现元器件漂移和铂电阻传感器精度校准，最后在上位机中采用MLS数值算法实现噪声抵消，大大提高了温度测量精度和稳定度。
1 高精度测量方案及原理铂电阻传感器是利用金属铂(Pt)的电阻值随温度变化而变化的物理特性而制成的温度传感器。
以铂电阻作为测温元件进行温度测量的关键是要能准确地测量出铂电阻传感器的电阻值。
按照IEC751国际标准，现在常用的Pt1000(Ro=1 000 Ω)是以温度系数TCR=0．003 851为标准统一设计的铂电阻。
其温度电阻特性是：本温度测量系统采用三线制恒流源驱动法驱动铂电阻传感器。
高精度小电流恒流源的设计与实现
高精度小电流恒流源的设计与实现作者：李骏霄王雪梅许哲官章健吴桐来源：《中国测试》2017年第08期摘要：目前以TL431稳压管搭建的恒流源电路存在小电流输出状态下输出精度较低，温度跨度大时工作电路的温漂较大，且不具备抑制温漂能力，在飞行器系统测试过程中无法全面地满足指标需求。
该文对TL431恒流源做出改进，加入精密运算放大器OP77及π型滤波电路以保证输出精度，设计温度系数互补的电阻网络，通过调整合适的补偿点降低恒流源整体温漂。
实验结果表明：改进后恒流源具有低温漂、高精度的优越性能。
关键词：小电流；高精度；低温漂；恒流源文献标志码：A 文章编号：1674-5124（2017）08-0136-05Abstract： The constant current source circuit， built by TL431 voltage regulator， has many disadvantages such as low output accuracy under small current output conditions， the huge temperature drift of working circuit under large temperature span conditions and the disability to inhibit the temperature drift， thus it cannot meet index requirements when testing aircraft system. In this paper， the constant current source was improved： ensured the output accuracy by adding precision operational amplifiers OP77 and π-type filter circuit， designed a resistor network with complementary temperature coefficient， adjusted the appropriate compensation point to reduce the overall temperature drift of the constant current source. Finally， a small constant current source with low temperature drift and high precision was designed and the experiment result show that the improved constant current source has superior performance.Keywords： small current； high precision； low temperature drift； constant current source0 引言恒流源在现代计量测试领域应用十分广泛[1]，文献[2]中提出使用恒流源供电可以提高标准灯的稳定性，文献[3]中提到用恒流源测电阻可以获得比伏安法更高的精度。
对基于恒压源的精密恒流源思考分析
对基于恒压源的精密恒流源思考分析作者：侯冰洲王宇野吴涛来源：《数字技术与应用》2011年第12期摘要：本文分析了恒流源稳定度不高的原因，进行了恒压源器件的互相比较，论述了通过提高恒压源控制电流源的准确度来实现精密恒流源的想法，给处了完善的电路设计图、电路设计原理、对原理的理解以及注意点。
并通过实验检测了提高控制精度来精密恒流源的想法。
关键词：恒压源精密恒流源高精度稳定度温漂中图分类号：TN86 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2011)12-0239-01恒流源是一种电子元件或者电路，它能向负载提供稳定的电流。
主要用于检测热继电器、塑壳断路器、小型短路器及需要设定额定电流、动作电流、短路保护电流等生产场合。
还用于设定放大电路中偏置电流、稳固电路中的静态工作点、负载的有源模拟、信号检测等，大量应用在电子科技和检测技术中。
造成恒流源不稳定的主要因素是温度，温度的变化会对PN结的穿透电流造成影响，因此造成恒流源的电流发生改变。
所以在恒流源的开发过程中，还要采取相关措施使温度对电路的影响降低。
特别是在高精度的测试系统中，恒流源的稳定程度将很大程度的决定系统的精确度，因此设计一个精确度更高的恒流源是整个测试系统的关键步骤。
可是基于科技能力和制造能力的因素，目前市场上所售的恒流元件要将精确度提高到200ppm以内非常的困难，就现在市场上精确度极高的元件——美国国家办法替公司的三端可调式集成恒流元件LM334为例，它的温度系数是0.33％／℃（也就是3300ppm），即使通过一些电路来对温度进行补偿，可是他的精确程度还是很难达到200ppm以内，这样的精确程度还远远不能够满足现在市场上要求非常高的测试系统。
同样情况下，恒压元件的精确程度却比较高，我们还以美国国家半导体公司的集成恒压器件LM399为例，它的电压稳定程度可以到0.0001％／℃(也就是1ppm)。
所以，要想得到精确度很高的恒流源我们可以使用恒压元件来制作。
恒流源温度补偿电路工作原理
恒流源温度补偿电路是一种用于在不同温度下保持恒定电流输出的电路。
其工作原理如下：
1. 基本原理：恒流源温度补偿电路利用了电阻的温度特性，通过调整电路中的元件来抵消电阻值随温度变化而引起的电流波动，从而实现恒定的电流输出。
2. 温度补偿电阻：在恒流源电路中，会使用一个与温度变化有关的电阻作为温度补偿元件。
这个电阻的阻值会随着温度的变化而改变，通过合理选择该电阻的材料和参数，可以使得电阻值的变化与其他电路元件的温度特性相互抵消。
3. 反馈控制：恒流源电路通常会采用反馈控制的方式来实现恒定的电流输出。
通过将电流输出与参考电流进行比较，并通过调节电路中的元件来使得输出电流保持恒定。
4. 温度传感器：为了实现对温度的监测和补偿，恒流源电路通常会使用温度传感器来获取当前环境的温度信息。
这些传感器可以是基于热敏电阻、热敏电容或其他原理的元件。
5. 控制电路：恒流源电路中还需要一个控制电路，用于根据温度传感器的反馈信号来调整电路中的元件，以保持恒定的电流输出。
总的来说，恒流源温度补偿电路通过利用电阻的温度特性和反馈控制的方式，实现了在不同温度下保持恒定电流输出的功能。
这种电路在一些需要稳定电流输出的应用中很常见，例如LED驱动、电池充电等。
恒流源电路模块
恒流源电路模块恒流源电路模块是一种能够输出恒定电流的电源模块，广泛应用于各种电子设备中。
它具有输出电流稳定、精度高、可调性好等特点，是电子设备中不可或缺的重要组件。
本文将对恒流源电路模块的工作原理、设计要点、应用领域等方面进行详细介绍，以便读者更好地理解和应用恒流源电路模块。
一、恒流源电路模块的工作原理恒流源电路模块的工作原理主要是利用负反馈原理，通过调节输出电压或电阻等参数，使得输出电流保持恒定。
具体来说，恒流源电路模块由基准电压源、运算放大器、功率管、采样电阻等部分组成。
1. 基准电压源：为电路提供一个稳定的参考电压，确保输出电流的精度和稳定性。
2. 运算放大器：将采样电阻上的电压信号进行放大，与基准电压进行比较，产生误差信号。
3. 功率管：根据误差信号调节输出电压，从而控制输出电流的大小。
4. 采样电阻：用于检测输出电流的大小，将电流信号转换为电压信号供运算放大器处理。
在工作过程中，恒流源电路模块会不断检测输出电流的大小，并与设定值进行比较。
当输出电流偏离设定值时，运算放大器会产生误差信号，通过功率管调节输出电压，使得输出电流恢复到设定值。
这样，恒流源电路模块就能够实现输出恒定电流的功能。
二、恒流源电路模块的设计要点1. 精度要求：恒流源电路模块的输出电流精度是其重要性能指标之一。
为了提高精度，需要选择高精度的基准电压源、低噪声的运算放大器和精确的采样电阻。
此外，还需要注意电路布局和走线，减小干扰和噪声对输出电流的影响。
2. 稳定性要求：恒流源电路模块的输出电流稳定性对于保证电子设备正常工作至关重要。
为了提高稳定性，可以采用负反馈技术、温度补偿技术等方法。
同时，还需要注意元器件的选择和老化问题，确保电路在长期工作过程中能够保持稳定的输出性能。
3. 可调性要求：为了满足不同电子设备的需求，恒流源电路模块需要具有良好的可调性。
可以通过调节基准电压源、改变采样电阻阻值等方法来实现输出电流的可调。
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在模拟电路中通常包含基准源，基准源在许多系统电路里都是关键部件，其电气特性可以直接影响到整个系统的电气特性。
在电路设计中，工程师们通常都需要一些温度稳定性好、输出电流大、精度高的恒流源。
这些特性的恒流源，往往对电路中电阻的
精度要求和温度系数的要求很高，这对一次集成技术来说是一个难题。
而采用混合集成薄膜工艺生产的电阻能很好地达到电路系统
的要求，使用混合集成工艺技术对扩流效果也有很好的帮助。
本文就是采用混合集成技术，设计了一款具有高温度稳定性和高精度
的恒流源。
1 工作原理
恒流源是由电压基准、比较放大、控制调整和采样等部分组成的直流负反馈自动调节系统。
恒流源的设计方法有多种，常用
的串联调整型恒流电源原理框图如图1所示。
主要包括调整管、采样电阻、基准电压、误差放大器和辅助电源等环节。
通过采样电阻将输出电流转换成电压，然后与基准
电压进行比较，比较放大后的信号推动调整管对输出电流进行调整，最后达到输出电流恒定。
2 电路设计
2.1 电压-电流转换设计
电压-电流转换是恒流源的核心。
最基本的恒流源电路如图2所示。
图2中工作电源电压作为电压输入信号，运放担任比较放大的作用，Q1控制调整输出电流Io。
Vr ef为基准电压，它可以是任何一种电压参考源，R0为采样电阻；Vr ef耐为基准电压；Vr为运放反相端电压；Vo为运放输出电压。
根据运放的基本原理，有：
上式表明：输出电流由基准电压Eg和采样电阻Rs决定。
当输出电流Io有任何的波动时，Vr=VCC-IoRS就会有相应的变化，△V=Vr-Vr ef经过运放调整三极管的输出电流并使之恒定。
由此可知，要想获得一个稳定的输出电流Io，必须要提供一个高精度的基准电压和高精度采样电阻。
又由于运放在调整控制过程中的作用，运放的增益直接影响输出电流的精度，高增益和低漂移的运放是必要的选择。
存在的问题：由于采样电阻与负载串连，流过的电流通常比较大，因此局部温度也会随之上升，导致元器件温度上升，恒流源的温度稳定性变坏。
其次，恒流电源的输出电流全部流过调整管，因此调整管上的功耗也很大，必须选择大功率的晶体管，然而大功率晶体管需要较大的基极驱动电流，对运放有较高驱动能力的要求。
再次，双极型三极管的漏电流和电流放大系数对温度比较敏感，温度稳定性较差。
还有，电压-电流变换器使用的负反馈闭环控制，电流稳定度与放大器放大倍数有直接关系，在大功率电源里基本上是倒数关系。
例如，若要求电流源的稳定度要达到小于10-4，则放大器的放大倍数要大于一万倍。
运方的温度漂移和失调对电路的精度和温度稳定性有很大的影响。
要解决上述问题，需要对电路的控制调整部分进行改进。
改进后的电路如图3所示：
用P MOS-PN P复合管来代替原来的PN P管。
小信号等效模型如图4所示：
小信号等效分析表明：复合管等效为P MOS管，它的跨导为(β+1)gm／(1+gm hie)，输出电阻为RDS(1+gmhie)／(β+ 1)，输出电阻与PMOS管近似。
PMOS管具有较小的栅极电流和较大的漏极电流，能给三极管提供较大的基极电流。
满足了运放
的驱动压力要求，使运放不需要过大的驱动能力，电路就能正常工作。
PMOS管具有温度稳定性好、噪声低的特点，弥补三极管的
不足，有助于提高恒流源的温度稳定性。
选用的运放应该有较高的增益，较低的输入失调电压和失调电流，以及低温漂和低噪声电压。
在实际的版图设计时，减小局
部区域功率密度，对整体温度系数的降低也能起到很好的作用。
2.2 电压基准设计
基准源类型较多，常见的有齐纳二极管、隐埋齐纳二极管和带隙基准源。
3种基准源的优缺点如表1所示。
根据恒流源电路的要求和特点，这里选择使用隐埋齐纳二极管组成电压基准电路。
为了进一步提高基准电压高稳定性，采用如图5所示的电路结构。
如图5所示，流过隐埋齐纳二极管的电流：
电阻R1，R2和R3是采用同一种工艺在同一个基片上制作的，具有相同的温度系数等性能参数，R1／R2不随温度变化。
因此，通过选择合适的R1，R2和R3电阻值，就能使隐埋齐纳二极管工作在稳定的状态、输出稳定的电压。
当输出电压VZ出现
任何波动时，这种变化经过误差放大器放大后控制调整复合管的电流，进而调整隐埋齐纳二极管的电流，使VZ从新回到先前的稳
定状态。
2.3温度补偿及采样电阻的设计
在先前的电路设计中，采取了提高温度稳定性的一些措施。
随着使用环境的变化，对温度稳定性的要求越来越高，为了进一步提高电路的温度稳定性，目前普遍采用的是恒温槽温度控制和局部温度控制。
温度控制需要附加的电路和器件，增加了电路的体积和功耗以及成本。
启动(恒温)时间过长、衬底温度不均匀使温度系数的降低受到限制，衬底的工作温度较高，影响了器件的寿命和可靠性。
这使得需要寻求新的方式满足上述要求。
由公式IO=Vrefg／RS可知，对恒流源输出电流温度系数影响最大韵是基准电压的温度系数和采样电阻的温度系数。
对于电压基准源，尽管采取了措施提高温度稳定性，但对于对温度系数要求较高的电路是不够的。
由于采用的是隐埋齐纳二极管式的电压基准，其出厂时温度系数的大小和方向是使用者无法控制的，这足够消耗掉在电路设计时提高温度稳定性所做的努力。
解决的方法是选用采样电阻作为温度补偿执行器件、通过特殊的设计和制作、使采样电阻具有和电源基准大小方向合适的温度系数。
弥补电压基准的温度系数对恒流源温度系数的影响，同时亦可弥补其他元器件温度系数的影响。
采样电阻的设计：在采样电阻的设计中采用使用先进工艺制作的薄膜电阻。
薄膜电阻具有较小的方阻，在同一块电路中设计
2种正负温度系数不同的电阻网络，根据电压基准温度系数的特征，串接一部分正温度系数电阻和一部分负温度系数电阻的组成采
样电阻，使其整体呈现的温度系数与电压基准温度系数互补，这样就可以补偿前级温度系数的偏差，降低整个系统的温度系数，调
整一个合适的补偿点，实现“0”温度系数。
这样，在没有增加系统负担的情况下，实现了提高温度稳定性的目标。
试验证明这个方法在实际生产中是便捷的、高效的。
另外，根据采样电阻的特殊设计，选用采样电阻的不同连接方式，可以在一定的范围内选择恒流
源输出电流的大小。
3 测试分析
经过在生产线上投片，对4个批次的电路跟踪测试。
在25～85℃的温度范围内，76％的电路温度系数控制在5 PPM以内，在输出恒流电流为40 m A时精度控制在±5‰。
经过分析，认为影响温度系数最主要的原因采样电阻的设计，因为需要采样电阻
的温度系数补偿，这里希望得到的温度系数是精确可控的，而不是越小越好。
这需要电阻制作先进工艺的技术支撑。
4 布线的艺术
在画版图时的布线也是一个不可忽视的环节。
在设计中选用的一些发热量大的器件，如大功率晶体管，让这些器件远离电压
基准和采样电阻等敏感元件。
由于采用采样电阻的温度系数来补偿基准电源的温度系数实现系统零温度系数的。
那么连接采样电阻
的导带电阻就必须要尽量小。
因为导带的温度系数与电阻的温度系数相差几个数量级，不利于温度系数的控制。
可以采用加宽、增
厚的方式设计导带，以减小导带电阻。
5 结语
本文使用了温度补偿的方法实现了高精度低温漂精密恒流源电路的设计，通过在生产线上的实际流片测试证明，这种方法是
可行的，且具有较好的使用价值和应用前景。