一種電流溫度穩定度小于1μA/℃的V/I變換器

摘要：本文介紹一種高溫度穩定度的V/I變換器電路，通過一種可以調節溫度變化量的溫度補償電路，使V/I變換器的輸出電流溫度穩定度小于1μA /℃。應用于對電流穩定度要求極高的傳感器信號處理或精密儀器儀表電路。本文網絡版地址：http：//www.eepw.com.cn/article/247466.htm

關鍵詞：V/I變換器；電流溫度穩定度

DOI： 10.3969/j.issn.1005-5517.2014.5.012

引言

電壓電流變換電路（V/I變換器）在傳感器信號處理或精密儀器儀表電路中是十分常見的單元電路。目前采用運算放大器構成的V/I變換器電路廣泛應用。但是由運算放大器溫度特性及構成V/I變換器電阻器件的溫度特性決定，采用運算放大器構成的V/I變換器具有一定的溫度偏移。在傳感器信號處理或精密儀器中為了校正這種偏移或有意識的設定某種偏移曲線，需要為V/I變換器設計一種溫度變化量可調的溫度補償電路。

1 電路構成及原理

帶溫度補償電路的V/I變換器電路見圖1。

圖1中A部分為電壓/電流（V/I）變換器電路。圖中運算放大器U1A 工作于深度負反饋狀態，其輸出VO1 與兩個輸入端Vin+ 、Vin- 有如下關系：

VO1=Vin+=Vin- （1）

其中Vin+為希望轉換為電流信號的電壓輸入信號；Vin-由反饋環路（U1B構成的差動比例運算電路）輸出提供。

圖中運算放大器U1B、Rcs、R1與四個阻值相同的比例電阻R構成差動比例運算電路。由于四個比例電阻R阻值一致，故其輸出VO2等于其輸入電壓，其輸入電壓為輸出電流Io與電流檢測電阻Rcs的乘積。即

2 溫度補償V/I變換器實現

本設計將溫度補償部分電路輸出

VO3（t）與U1B輸出VO2疊加到運算放大器U1A的反相輸入端Vin-， 即Vin-= VO3（t）+ VO2，參照……