1A 高穩(wěn)定度恒流源的試制

在LM399中包含有一個(gè)恒溫電路，能自動(dòng)調(diào)節(jié)整個(gè)集成塊的工作溫度，使之保持在±0. 1℃誤差范圍，從而大大改善了環(huán)境溫度變化對(duì)電壓基準(zhǔn)的不利影響。這也正是LM399極低溫漂、高穩(wěn)定性的原因所在。圖3為恒流源中基準(zhǔn)電壓輸出電路，在實(shí)際電路中所有固定電阻采用低溫漂、高精密電阻，電位器選用微型精密多圈電位器。

3. 3采樣電阻

對(duì)于采樣電阻而言，精度自然十分重要，它會(huì)直接影響到恒流源的性能，但溫度變化和時(shí)效變化都會(huì)使電阻阻值發(fā)生變化，所謂“固定電阻”實(shí)際上是不固定的。解決的辦法是選取溫度參數(shù)和時(shí)效變化小的電阻材料并采用適當(dāng)?shù)墓に嚧胧┮詼p小溫度和時(shí)效變化的影響。實(shí)際電路中選用大功率硅錳銅材料制成的精密線(xiàn)繞電阻，其電阻的阻值和溫度關(guān)系可用下列二次式表示：

式中， R_I—t溫度下的電阻值； R₂₀—20℃時(shí)的電阻值； A—一次項(xiàng)溫度系數(shù)一般為1×10^{- 6}/℃； B—二次項(xiàng)溫度系數(shù)約- 0. 5×10^{- 6}/℃。

3. 4第四代集成運(yùn)算放大器

放大器采用斬波穩(wěn)零運(yùn)放ICL7650，全新的設(shè)計(jì)思想使它在直流特性上成為近于“理想”的第四代集成運(yùn)放。它有效地控制了零點(diǎn)漂移。ICL7650的主要性能參數(shù)如下： （ V_±=±1V室溫）

a.輸入失調(diào)電壓V₁₀ 0.7μV最差5μV

b.輸入失調(diào)電壓溫漂dU₁₀/dT 0.01μV/℃

c.開(kāi)環(huán)差模電壓增益A_od 120dB

d.輸入偏置電流I_IB 1.5PA

e.差模輸入電阻R_od 10¹²歐

在實(shí)際電路中，選取外接電容器C_A=C_B= 0.1μF較合適，使用精密的聚苯乙烯優(yōu)質(zhì)電容，來(lái)保證采樣保持的精度； ICL7650運(yùn)放遠(yuǎn)離發(fā)熱元件，防止環(huán)境溫度變化引起的誤差；在輸入端采用適當(dāng)?shù)母綦x環(huán)節(jié)與絕緣措施，防止通過(guò)印制板向輸入端漏電。

4組裝與測(cè)試

綜上所述，便構(gòu)成了高穩(wěn)定度恒流源的基本框架。在實(shí)際電路安裝時(shí)，為了消除電網(wǎng)電壓的波動(dòng)，防止調(diào)整管消耗功率太大，采取了調(diào)整管與放大器獨(dú)立電源供電，電路如圖4所示，恒流源供電采用EMI濾波，開(kāi)關(guān)電源預(yù)穩(wěn)壓（ 18.5V/ 3A ） ， LM338三端集成穩(wěn)壓器調(diào)整電壓為15V±0.015V，這樣一來(lái)大大改善了恒流源輸入電壓UI變化的不利影響。

電路安裝完畢，調(diào)整W₁改變基準(zhǔn)電壓Us ，使恒流源的輸出電流I₀為1A ，經(jīng)過(guò)多次測(cè)試，其輸出結(jié)果見(jiàn)表2.

電流相對(duì)變化率為6×10^-5.