双向恒流源电路分析及仿真

硬件笔记本

之前写的恒流源电路都是单向的，即只能提供一个流向，支持sink或者支持source，但是不同时支持sink和source。下图是抄的一个模块上的4~20mA电路，是一个howland恒流源电路。
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还有另外的是比较常见常用的恒流源电路，单颗运放和MOS管组成的恒流源电路，例如下图是一个网上的激光驱动的恒流源电路:

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. o% W% I) \$ Q& E1 d+ s! `% j还有一个之前帮群友解决的恒流源问题，也是一种常见的恒流源（我抄板也抄到过这种）

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( M: d2 z" F: a: j2 ~上面的三个电路图都有一个特性，就是只能支持一个方向的电流。然而，很多场合需要双向的恒流源，例如TEC半导体制冷器，或者一些电刺激之类的场合，那么本期分析的电路就是一个双向的恒流源电路，本期的电路摘取自德州仪器技术文档ZHCA062。电路图如下：
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可以看到，为了双向的电流，运放用了推挽的结构扩流（不再是单单用一个三极管/mos管），推挽的扩流结构可以保证输出及灌入电流。并且采用桥式的结构，可以让电流双向流动。当电流从左到右的电流流向时，电流路径如下：

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当电流从右到左的电流流向时，电流路径如下：

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检流部分采用一个INA155仪表运放放大检流电阻R4两端的电压（增益为50倍，短接1脚和8脚），然后输出给运放U1的2脚完成负反馈。
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' ^  H4 c2 X) x$ o同时INA155的REF管脚接与VIN信号相同的偏置电压。

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仿真电路如下：

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对仿真电路进行瞬态仿真，可以看到在负载上会有所设定的100mA/100hz的正弦电流波形。
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