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

Цена AD8066AD8066 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 =...
ПоставщикПроизводительНаименованиеЦена
5 элементSamwhaHC1V109M30030HAот 0 руб.
AliExpressAD8066ARZ AD8066AR AD8066 SOP-81 руб.
ЭлитанAnalog DevicesAD8066ARZ198 руб.
КонтестAnalog DevicesAD8066ARZ271 руб.
ICdaromAnalog DevicesAD8066ARZот 292 руб.
Все 49 предложений от 30 поставщиков »
Срезы ↓
Тепловизор Fluke TiX580
Тепловизор Fluke TiX580
Диапазон измеряемых температур: от 20 до +800 °C
Цена: от 1 458 000 руб.
Доставка: Россия
Тепловизор Testo 875-1i
Тепловизор Testo 875-1i
матрица 160x120 пкс, NETD < 50 мК
Цена: от 190 000 руб.
Доставка: Россия и страны СНГ
Лазерный дальномер Leica Disto D1
Дальномер Leica Disto D1
Дальность измерения: 0.2 - 40 м
Цена: от 4 999 руб.
Доставка: Россия
Рейтинг@Mail.ru