運算放大器:理想運放
豪蘭電流源
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幾乎每個運放電路都產生電壓,但豪蘭電流源產生的是受控的電流,一個即使負載電阻改變仍維持不變的電流。它是由單一運放與四顆匹配電阻構成的壓控電流源,而且獨特地同時使用負回授與正回授。
當電阻比值全部相等時,電路強制輸出一道由輸入電壓與一顆電阻決定、與負載無關的電流:平衡情況下 Iout 等於 Vin 除以 R。巧妙之處在於正回授路徑,它把電路的輸出阻抗推向無限大,所以電流不會隨負載改變而下垂。例如 Vin 為 1 V、R 為 1 kΩ 時,不論負載是 100 Ω 還是 5 kΩ,只要運放輸出仍在其順從範圍內,電路都推 1 mA 進負載。
豪蘭電流源用來以定電流驅動感測器、LED 與電化學電池,建立偏壓網路,並注入已知電流以做阻抗量測。誠實的提醒是:那高輸出阻抗、因而電流的準確度,完全取決於電阻嚴密匹配。即使 0.1% 的失配也會讓輸出阻抗急遽下降,而正回授路徑可能造成不穩定,這正是改良型豪蘭要另加一顆取樣電阻的原因。
把 Vin 設為 1 V、R 設為 1 kΩ,對一個你不知道阻值的負載推一道固定的 1 mA。量負載兩端的電壓,因為電流固定,你就量到了它的電阻。
對未知負載通以固定電流,就把電壓讀數變成電阻量測。
它的高輸出阻抗完全取決於精確的電阻匹配;即使 0.1% 的失配也會讓它急遽下降,而正回授路徑有不穩定的風險。
又稱
另見