高频下保持高输出阻抗的双极电流源

　基于仪器和运算放大器的传统  电流源和电压/电流转换器在低频下提供很高的输出阻抗，这是因为放大器具有良好的低频 CMRR（共模抑制比）。在较高频率下，降低的 CMRR、固有的输出电容、转换率的局限性阻止了高质量电流源的实现。Analog Devices 公司的两款 200 MHz线路接收/放大 IC——AD8129 和 AD8130——提供了差分输入和显著的 CMRR，使它们成为构建高频恒流源的有力候选者。图 1 中的电路提供了良好的起点，但 AD8130 较高的输入偏置电流可能会在电流电平较低时影响输出电流精度。

　　为了克服这个问题，可以添加一个单位增益缓冲器IC₂来隔离电流传感电阻器（图 2）。另外，可以利用缓冲放大器来测量负载电压并自举输出电缆的电容。该电路在1MHz时呈现的输出阻抗约为500k ，并且利用±5V电源时，电流达标范围是 0V至±3V 。

　　具有电容耦合负载的电流源受益于一条直流伺服环路来稳定电路的工作点（图 3）。输出耦合电容器 C_O的值取决于要求的低频衰减特性。基本电路的进一步改进实现了输出电容的补偿，并增加了电路的输出阻抗。一个小型可调反馈电容器 C_COMP约为输出端的杂散电容的一半，提供了前馈补偿，并进一步降低了输出端的杂散电容的影响（图 4）。为了防止振荡，电缆的屏蔽驱动电路的增益应略低于单位增益。注意：如果把输出电流传感电阻器 R₉ 降至100Ω，就能补偿由 R₁ 和 R₂ 组成的输入衰减器，并保持 1 mA/V特性。该电压/电流源的频率范围是 20Hz 至 10 MHz 。如要实现最佳结果，请使用高频电路布局和电源旁路方法。