四種經典電流源電路解析

TI的產品線應用工程師，設計出幾款經典的電流源電路，最小是5uA，最大2A。每一個方案都給出了完整的原理圖，仿真文件，PCB layout以及測試結果。 接下來對這幾個方案一一做一下簡單介紹。

1. 0-5V輸入，0-5uA輸出的電流源。

電路原理圖如下，其中第一級運放選用的是超低失調電壓的單電源運放OPA333。采樣放大選用的是高精度的單電源儀表放大器INA326。

我們花一點時間來分析這個電流源的電路，拋板磚引美玉。其他的電流源電路差不多都是這個原理的。

電流源電路中的電流設 定一般都是由鉗位住采樣電阻上的電壓來確定的。因此下圖電路中的 Rset=100k就是采樣電阻。流過它的電流形成的電壓Vset=0.1V 經儀表放大器放大后輸入到運放的負向輸入端。

由于運放“虛短”，則運放會保持Vout_ina與Vin為同一電壓。這樣當Vin變化時，Rset上的電壓也會等比例變化。從而受控的電流也是同比例變化。

2. 0-2V輸入，0-100mA輸出的電流源

電路原理圖如下，原理也很簡單，圖中A1,Q1和Rs1構成第一級電流源，然后經后面的比例鏡像電流源給負載輸出。這個設計可以達到千分之一。

3. 0-2V輸入，0-100mA輸出的電流源

電路原理圖如下，圖中Rs是采樣電阻，它的電壓值等于Vin。這個設計可以達到百分之一精度。這個電路的供電電源為12V。

4. 0.5 - 4.5 V輸入，+/-2 A輸出的電流源

這個電路是用兩個大電流輸出的運放，其中用到了2.5V基準源來設置偏置。

小結：

這幾個方案都是用全模擬電路實現的，都用到了Rset電阻來設置電流源。因此我們可以簡單分析出下面的原因會影響到精度。

Rset電阻的精度和溫漂。

放大電路的精度，主要是失調電壓、偏置電流以及設計增益的電阻的精度。

環路穩定和噪聲水平

如果想把上面的電流源設計成恒流源，把輸入電壓，換成低溫漂的電壓基準即可。