可吸收和提供電流的運放

　當為電子設備作設計時(shí)（如傳感器或放大器偏置供電或專(zhuān)用的波形發(fā)生器），可以把一個(gè)受控恒流源或接收電路作為很有用的構建模塊。這些電路有很高的動(dòng)態(tài)輸出阻抗，在允許的順從電壓范圍內可提供相對較大的電流。用一個(gè)運放和一個(gè)分立的外接晶體管就可以實(shí)現一個(gè)恒流電路，但也可以用一只運放和一些電阻器，設計出一個(gè)雙極型的電流源或接收器（圖1）。圖1a至圖1c的恒流接收電路在精度、動(dòng)態(tài)阻抗和順從范圍之間作了各種折衷。

　　圖1d中的電路是一個(gè)有簡(jiǎn)單反饋結構的雙極型電流源，優(yōu)于常見(jiàn)的需要正反饋和有多種輸入阻抗的Howland電流泵。圖1e是一個(gè)恒流源。所有這些電路的輸出電流與輸入電壓之間都表現出極佳的線(xiàn)性關(guān)系。

　　圖1a中的電路的輸出含有一種不確定性，這是因為運放的靜態(tài)電流會(huì )添加到計算的輸出電流上。例如，在大多數應用中可以忽略MAX4162運放約25mA的靜態(tài)電流。圖1b中的電路與之類(lèi)似，但要從理想的輸出電流值中減去靜態(tài)電流。圖1c中的電路提供一個(gè)電流吸收器，它沒(méi)有靜態(tài)電流誤差，而圖1d中的電路則有一個(gè)根據輸入電壓極性而變化的雙極型輸出，即它可以吸收或提供電流。它的性能依賴(lài)于電阻器對R₁、R₂以及R₃、R₄的精確匹配，并能良好地跟蹤正、負電源電壓。電源電壓絕對值之間的任何差異都表現為 0V 輸入電壓上的一個(gè)偏移電流。為了不對電源電壓變動(dòng)產(chǎn)生敏感，圖1e中的電流源電路要求電阻器對R₂、R₃和R₄、R₅的精確匹配。

　　可以用下式計算圖1中電路的輸出電流。注意在這些例子中， R_LOAD=100Ω。在圖1a中，I_OUT=-V_IN/R_LOAD+25mA；在圖1b中，I_OUT=-V_IN/R_LOAD-25mA；在圖1c中，I_OUT=-V_IN/R_LOAD；在圖1d中，I_OUT=-2×V_IN/R_LOAD；而在圖1e中，I_OUT=V_IN/R_LOAD。圖1d電路的公式假定有完美的匹配，即R₃=R₄，R₁=R₂，而V+ = V-。它亦假定R₄遠遠大于R₁。

　　針對圖1中五種電路每一種電路的一個(gè)固定輸出電流值，圖2顯示了電路的動(dòng)態(tài)阻抗和可用輸出電壓范圍（電流順從型）。圖形顯示了一個(gè)5 mA的高額定輸出電流，以更好地顯示電流幅度范圍的較高端。根據不同的應用，可以通過(guò)仔細選擇運放和電阻器阻值，對每個(gè)電路的動(dòng)態(tài)阻抗和電流范圍進(jìn)行優(yōu)化。