Радиолоцман Электроника en
расширенный поиск +
  

02-04-2018

Увеличение выходного импеданса биполярного источника тока на высоких частотах

Analog Devices » AD8066, AD8065, AD8129, AD8130

Журнал РАДИОЛОЦМАН, январь 2018

Alex Birkett

EDN

Традиционные источники тока и преобразователи напряжение-ток, основанные на инструментальных и операционных усилителях, на низких частотах имеют высокие выходные импедансы благодаря хорошим низкочастотным коэффициентам подавления синфазного сигнала (common-mode-rejection ratio – CMRR). Однако созданию высококачественных источников тока препятствует уменьшение CMRR на более высоких частотах, обусловленное выходными емкостями и ограниченными скоростями нарастания усилителей. Выпускаемые Analog Devices 200-мегагерцовые усилители-приемники AD8129 и AD8130 имеют дифференциальные входы и отличные значения CMRR. Хотя неплохой отправной точкой может служить схема на Рисунке 1, относительно высокие входные токи AD8130 способны повлиять на точность схемы при низких уровнях выходных токов IO.

Увеличение выходного импеданса биполярного источника тока на высоких частотах
Рисунок 1. 200-мегагерцовый дифференциальный усилитель-
приемник AD8130 может служить основой
высокочастотного источника тока.

Для преодоления этого недостатка нужно изолировать токоизмерительный резистор RSENSE, добавив буфер с единичным усилением (IC2), показанный на Рисунке 2. Кроме того, для измерения напряжения нагрузки и компенсационного подавления емкости выходного кабеля можно использовать дополнительный буферный усилитель. Выходное сопротивление схемы равно примерно 500 кОм на частоте 1 МГц, а диапазон входных напряжений при напряжении источника питания ±5 В составляет ±3 В.

Увеличение выходного импеданса биполярного источника тока на высоких частотах
Рисунок 2. Добавление буферного усилителя AD8065 изолирует
токоизмерительный резистор RSENSE и уменьшает ошибки,
обусловленные входными токами микросхемы IC1.
 
Увеличение выходного импеданса биполярного источника тока на высоких частотах
Рисунок 3. В случае источника тока, имеющего выход со связью по переменному
току, следует добавить контур стабилизации постоянного напряжения
на микросхемах IC2A и IC2B.

Источники тока с емкостной развязкой нагрузки рекомендуется дополнять следящим контуром для стабилизации рабочей точки схемы (Рисунок 3). Величина емкости выходного разделительного конденсатора CO зависит от требуемой частоты спада на низких частотах. Дальнейшие усовершенствования базовой схемы позволяют компенсировать выходную емкость и увеличить выходной импеданс схемы. Небольшой подстроечный конденсатор обратной связи CCOMP, емкость которого примерно вдвое меньше выходной паразитной емкости, обеспечивает упреждающую компенсацию и дальнейшее снижение влияния паразитных емкостей выхода (Рисунок 4). Для предотвращения самовозбуждения схемы усиление драйвера кабельного экрана должно быть чуть меньше единицы. Обратите внимание, что уменьшение сопротивления выходного токоизмерительного резистора R9 до 100 Ом компенсируется входным аттенюатором, образованным резисторами R1 и R2 и поддерживающим крутизну преобразования, равной 1 мА/В. Диапазон рабочих частот преобразователя напряжение-ток составляет от 20 Гц до 10 МГц. Для получения наилучших характеристик схемы используйте методы разводки высокочастотных плат и соответствующие развязки по питанию.

Увеличение выходного импеданса биполярного источника тока на высоких частотах
Рисунок 4. Полная схема содержит подстроечный конденсатор CCOMP, компенсирующий
паразитные емкости схемы. Кроме того, не забывайте про конденсаторы
развязки питания.

Материалы по теме

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: Bipolar current source maintains high output impedance at high frequencies

    AD8066 на РадиоЛоцман.Цены — от 0,10 до 421 руб.
    Высокопроизводительные, быстродействующие операционные усилители полев. вход, вых. размах до шин питания, 145 МГц, Uсм = 0,4 мВ, 7 нВ/VГц, Iвх =...
    Цена AD8066
    ПоставщикПроизводительНаименованиеЦена
    5 элементSamwhaHC1V109M30030HAот 0 руб.
    AliExpressAD8066ARZ AD8066AR AD8066 SOP-81 руб.
    ИнтерияAnalog DevicesAD8066ARZ-R7212 руб.
    ТерраэлектроникаAnalog DevicesAD8066ARZ-R7от 264 руб.
    ТаймЧипсAnalog DevicesAD8066ARM-REEL7по запросу
    Все 48 предложений от 29 поставщиков »
Срезы ↓
Осциллограф Rohde Schwarz RTB2002
Осциллограф Rohde&Schwarz RTB2002
Цена: от 128 тыс. руб.
Доставка: Россия
Светодиод KPA-2106QWF-D
Светодиод KPA-2106QWF-D
Светодиод белый, 350 мКд
Цена: от 2.25 руб.
Доставка: Россия и страны СНГ
Датчики влажности и температуры ДВТ-03
Датчики влажности и температуры ДВТ-03
Цена: от 3 168 руб.
Доставка: Россия и страны СНГ
радиолоцман вконтакте радиолоцман одноклассники радиолоцман facebook радиолоцман twitter радиолоцман google плюс
Рейтинг@Mail.ru