[发明专利]一种高精度免接地电流源

说明书

技术领域

本发明属于电力电子领域，涉及一种电流源，尤其涉及一种高精度免接地电流源。

背景技术

目前，电力电子领域普遍使用的电流源均为负载阻抗接地式的电流源，即以地为参考点。而这类电流源往往不能很好地满足医学上生物电阻抗测量等高精度需求，因为负载阻抗接地会引入一些不可预测和控制的干扰。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的问题，提供一种高精度免接地电流源，能够使得负载阻抗免接地，拥有高输出阻抗、高精度的性能。

本发明的技术方案是：

本发明的高精度免接地电流源包括两片宽带跨导型运算放大和缓冲器OPA660U1和U2、+5V电压源VCC、-5V电压源VEE、静态电流控制电位器R1、正弦发生器Vsin、射极保护电阻R2、射极电位器R3、防振荡电阻R4、负载电阻RL。

U1和U2的7口均接VCC，4口均接VEE，VCC和VEE分别为芯片正常工作提供正负电源电压。R1一端接VEE，另一端悬空，中间抽头接U1的1口和U2的1口，为了保证输出电流的稳定，需保证输出电阻较大，R1可用于调节U1、U2内部的静态电流，从而提高输出电阻。R2一端接U1的2口，一端接R3的中间抽头，R2为U1、U2的射极支路提供保护电阻，防止短路。R3的一端接U2的2口，另一端悬空，根据不同的电流输出要求，通过调节R3可以调整U1、U2的输入，从而改变通过负载的电流值。Vsin一端接U1的3口，另一端接R4的一端，Vsin的作用是产生正弦波信号，使得在U1和U2的3口分别输入一个大小相同、相位相反的信号，相应地，在U1和U2性能相同时，U1和U2的8口分别输出一个大小相同、方向相反的电流。R4的另一端接U2的3口，R4在正弦发生器所在支路起到防止振荡的作用。RL一端接U1的8口，另一端接U2的8口，构成负载支路，电流源产生的电流流经此电阻。

本发明有以下优势：

本发明解决了传统电流源负载需必须接地的这一问题，提供了一种免接地的电流源。同时，通过宽带跨导型运算放大和缓冲器的使用，进一步提高电流源的精度。因此，这种电流源可用于生物阻抗测量等精度较高的场合。

附图说明

图1是本发明电流源的电路原理图。

具体实施方式

参照图1，本发明的高精度免接地电流源包括：两片宽带跨导型运算放大和缓冲器OPA660U1和U2、+5V电压源VCC、-5V电压源VEE、静态电流控制电位器R1、正弦发生器Vsin、射极保护电阻R2、射极电位器R3、防振荡电阻R4、负载电阻RL。

U1和U2的7口均接VCC，4口均接VEE，VCC和VEE分别为芯片正常工作提供正负电源电压。R1一端接VEE，另一端悬空，中间抽头接U1的1口和U2的1口，为了保证输出电流的稳定，需保证输出电阻较大，R1可用于调节U1、U2内部的静态电流，从而提高输出电阻。R2一端接U1的2口，一端接R3的中间抽头，R2为U1、U2的射极支路提供保护电阻，防止短路。R3的一端接U2的2口，另一端悬空，根据不同的电流输出要求，通过调节R3可以调整U1、U2的输入，从而改变通过负载的电流值。Vsin一端接U1的3口，另一端接R4的一端，Vsin的作用是产生正弦波信号，使得在U1和U2的3口分别输入一个大小相同、相位相反的信号，相应地，在U1和U2性能相同时，U1和U2的8口分别输出一个大小相同、方向相反的电流。R4的另一端接U2的3口，R4在正弦发生器所在支路起到防止振荡的作用。RL一端接U1的8口，另一端接U2的8口，构成负载支路，电流源产生的电源流经此电阻。

电流源的高精度取决于系统的输出阻抗。U1、U2通过调节R1可以降低器件内部的静态电流，从而提高输出电阻。同时，从系统结构上看，U1、U2两片芯片完全相同，系统的输出阻抗等于两个芯片的输出阻抗之和，从而进一步保证了系统的高输出阻抗以确保电流源的精度。另一方面，由于U1、U2两片芯片完全相同，利用双极性特点保证两片芯片输出电流大小相等，严格匹配，输出支路上的负载RL可以不接地。