有些應用中需要可調節電流源控制另一系統或為其提供偏置。在產品的有效使用期限內可能只需要一次電流調節，多數情況下是在生產線上或工廠校準期間進行調整。目前，電流設置可以通過人工挑選電阻、調節電位器或利用DAC實現，無論是元件成本還是校準費用，這些方案都相對比較昂貴。

另外，有些應用可能需要靈活調整電流源，要求大電流范圍(中等精度)或小范圍(高精度)，還要足夠簡單以保持系統的穩固性。

設計挑戰

把DS4303/DS4305的高精度電壓輸出轉換成電流源，只需要額外增加三個元件：一路運放、一只晶體管和一個電阻(圖1)，采用最便宜的元件即可構建電路。附加電路利用運放反饋，把DS4303/DS4305輸出電壓轉換成獨立的電流源。只要晶體管保持正確偏置，就可以控制電流源并保持高精確電流輸出(圖2)。電路中的誤差源主要包括：運放失調電壓、較低的晶體管增益或漏電流等，這些都可以通過DS4304/DS4305的調整消除掉。一旦完成調整，VIN可以懸空，電流輸出IOUT將保持在所要求的數值。


圖1. 利用DS4303和幾個低成本元件構建高精度電流源


圖2. 利用DS4303和幾個便宜元件構成高精度電流源，可吸入電流

上述電路中，需謹慎選擇電阻R，不僅用其設置電流范圍，還需保證晶體管工作在線性區。電流高于特定工作點時，可能引起晶體管飽和，導致最大電流下降。相反，如果運放擺幅為VCC至GND，則在電流范圍的低端，電流設置可能導致電壓無法足以驅動晶體管開啟，使晶體管處于截止狀態。為了防止這種情況，運放必須提供一點負壓，以保持最小電流下的正常工作。盡管電路存在缺陷，但在80%以上的電流范圍內仍可保證理想工作。

考慮到晶體管特性并非理想，計算R時可以設置目標范圍和精度。設置R后，再通過調節DS4303/DS4305的VIN電壓調整輸出電流。下表給出了一些兼顧電流和精度的R推薦參數。

DS4303 Minimum VOUT?(V)	DS4303 Maximum VOUT?(V)	R (Ω)	Maximum IOUT* (mA)	Minimum IOUT?(mA)	Current Span (mA)	Current Accuracy ±(mA)
0.3	3.3	30	110	10	100	0.033333
0.3	3.3	100	33	3	30	0.01
0.3	3.3	1000	3.3	0.3	3	0.001
0.3	3.3	10000	0.33	0.03	0.3	0.0001
0.3	3.3	100000	0.033	0.003	0.03	0.00001

*采用理想元件。

結論

該應用筆記描述如何利用DS4303/DS4305構建一個低成本、高度靈活的電流源，能夠提供源出電流或吸入電流。在DS4303/DS4305的VIN引腳作用一個電壓，然后調節ADJ，即刻調整電流源輸出。可反復操作該過程，直到得到正確的輸出電流。