采用AD5292数字电位计和ADA4091-4运算放大器的可编程双向电流源

采用AD5292数字电位计和ADA4091-4运算放大器的可编程双向电流源

光耦网专业的开发团队，为您定制工业电子应用方案！

AD5292

256/1024位数字电位计，Max士1%R-容差误差和20-TP存储器。

产品特点：

·单通道，256位/1024位分辨率

·20kΩ、50kΩ和100kΩ的标称电阻

·Max1%标称电阻容差误差(电阻性能模式)

·20倍可编程雨刮器存储器

·变阻器模式温度系数:35 ppm/℃

·分压器温度系数:5 ppm/℃

·+9V至+33 V单电源供电操作

·±9V至+16.5 V双电源工作

·兼容串行接口

·刮水器设置回读从20TP存储器上电刷新

应用场景：

·更换机械电位计

·仪器仪表:增益和偏移调整

·可编程电压-电流转换器

·可编程滤波器、延迟和时间常数

·可编程电源

·低分辨率DAC

·传感器校准

ADA4091-4

产品特点：

·单电源供电:3.0 V至30 V

·宽输入电压范围

·轨到轨输出摆幅低

·电源电流:200 uA/放大器

·宽带宽:1.2MHz

·转换速率:0.46 V/us

·低失调电压:250 uVMax

·无相位反转

·过电压保护；在t5V时高于/低于供电轨25 V，在t15V时高于/低于供电轨12 V

应用场景

·工业过程控制

·电池供电仪表

·电源控制和保护

·电信通讯设备

·低压应变片放大器

·DAC输出放大器

电路功能与优势

图1所示电路采用数字电位计AD5292、四通道运算放大器ADA4091-4和基准电压源ADR512，提供一种可编程双向Howland电流源。该电路在+18.4mA输出电流范围内提供10位分辨率。AD5292可以通过SPI兼容型串行接口编程。

AD5292具有+1%的电阻容差，因而可以与外部分压器电阻串联，如图5所示，以降低Max输出电流，而无需匹配电路中的电阻。缩小1。-范围可以起到提高输出电流灵敏度的作用。

AD5292内置一个20次可编程存储器，可以在上电时自定义输出电流lour。本电路具有高精度、低噪声和低输出电压温度系数等特性，非常适合数字校准应用。

电路描述

表1. 连接/参考器件

本电路采用数字电位计AD5292、基准电压源ADR512和运算放大器ADA4091-4，提供一种10位、可编程双向电流源。本电路可保证单调性，差分非线性(DNL)为±1LSB，积分非线性典型值为±2 LSB。

双极性高压稳压器由低压基准电压源与后接的同相放大器和反相放大器组成，放大器的增益分别设定为R1与R2的比值和R3与R4的比值。1.200V基准电压源ADR512具有低温度漂移、高精度和超低噪声性能。

图1.可编程双向电流源(原理示意图:未显示去和所有连接)

如图1所示，双向电流源在+18.4mA的Max输出范围内工作。为提高电路精度，应重新计算运算放大器U1C和U1D中的电阻值，或者降低AD5292上的基准电压，以减小Max输出电流Iour。这样便可在有限的输出电流范围内提供全部10位分辨率。

运算放大器U1C和U1D中的电阻可以利用公式6和7重新计算，但应注意，根据计算值选择标准电阻值时，必须使误差最小。重新计算双极性输出稳压器以及U1A、U1B的输出电压，或者使用两个外部电阻，如图5所示，可以降低AD5292的基准电压V₁和V₂。

图5.使用较小基准电压提高精度(原理示意图，未显示去耦和所有连接)

当基准电压源V,和V,是主系统电源时，与AD5292串联的电阻就很有用。数字电位计通常具有+20%的端到端电阻容差误差，由于数字电位计与外部电阻之间存在失配误差，因此会影响电路精度。AD5292则具有业界领先的±1%电阻容差性能，有助于克服失配电阻误差问题。AD5292具有一个20次可编程存储器，可以在上电时将电路输出电流预设为特定值。

为了使本文所讨论的电路达到理想的性能，必须采用出色的布局、接地和去耦技术(请参考指南MT-031和指南MT-101)。至少应采用四层PCB:一层为接地层，一层为电源层，另两层为信号层。

如果您认为这篇文章还不错，欢迎点赞、关注、收藏、转发~