電阻抗成像系統中電壓控制電流源的設計
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測試得出輸出阻抗如圖7所示。
由圖8可以看出，改進(jìn)的Howland電路在500kHz以下時(shí)有著(zhù)大于100 kΩ的輸出阻抗。但頻率提高以后，電路的輸出端與接地之間的分布電容所帶來(lái)的等效阻抗不斷降低，使得電路輸出阻抗降低。一個(gè)改進(jìn)的辦法是并聯(lián)通用阻抗轉換器(GIC)以提高電路性能。
GIC的結構圖如圖8所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/186291.htm
GIC等效于一個(gè)負電阻與一個(gè)電感并聯(lián)，GIC的等效電路圖如圖9所示。
VCCS并聯(lián)GIC以后，VCCS的輸出阻抗為
通過(guò)調節-RG的大小，REQ可以接近于無(wú)窮大。
同時(shí)VCCS輸出端的分布電容可以被GIC的等效電感部分抵消?？墒沟肰CCS在高頻時(shí)依然擁有較高的性能。使用Pspice10．5進(jìn)行仿真，可仿真得VCCS并聯(lián)GIC后的輸出阻抗。
測量得VCCS的輸出阻抗以及并聯(lián)GIC后的輸出阻抗對比圖如圖11所示。
5 結論
本文分析了電阻抗層析成像系統中對電壓控制電流源的要求，通過(guò)分析比較已有的電壓控制電流源，選擇改進(jìn)的Howland電路進(jìn)行實(shí)驗，實(shí)驗結果表明基于A(yíng)D8610的改進(jìn)的Howland電路輸出電流幅值誤差小于0．5％，在500 KHz以下頻率時(shí)輸出阻抗大于100 kΩ，表現出了不錯的性能。但由于此電路的輸出阻抗不能滿(mǎn)足醫用EIT系統1 MHz的頻率要求，本文提出了改進(jìn)思路?；赑spice10．5仿真的結果，當改進(jìn)的
Howland電路并聯(lián)GIC以后可以得到1 MHz頻率范圍內高于1 MΩ的輸出阻抗，能很好的滿(mǎn)足醫用EIT系統的需要，同時(shí)并不影響線(xiàn)性度。
實(shí)際構造GIC電路來(lái)提高VCCS電路性能時(shí)，應采用高性能的運算放大器，并采用高精度的電容以及可調電阻。再將VCCS電路與GIC電路的輸出端并聯(lián)在一起共同調試?？上日{試得最優(yōu)的低頻輸出阻抗，再調整得最優(yōu)的相對接地電容，重復直至性能無(wú)法更優(yōu)。
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