設(shè)計(jì)了一種由基準(zhǔn)電壓源 、集成運(yùn)算放大器及復(fù)合管等組成的高精度恒流源電路， 其輸出電流范圍為 1μA～ 1A。詳細(xì)分析了該電路的工作原理，公式推導(dǎo)證明了設(shè)計(jì)的正確性， 并對(duì)實(shí)際應(yīng)用中元器件的選取進(jìn)行了說(shuō)明。對(duì)所設(shè)計(jì)恒流源電路的性能進(jìn)行了測(cè)試 ，測(cè)試結(jié)果表明 ：該電路精度高、穩(wěn)定性好， 輸出電流精度相對(duì)誤差的最大值為 0.152%，輸出電流穩(wěn)定性誤差的最大值為 0.047%。

　　恒流源是指能夠向負(fù)載提供恒定電流的電源 ，在金屬薄膜電阻率測(cè)量、金屬絲楊氏模量測(cè)量、磁阻效應(yīng)、光電效應(yīng)以及光電池特性測(cè)量等大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用廣泛 。目前市場(chǎng)上較成熟的恒流源產(chǎn)品的輸出雖然可達(dá)毫安培到百安培量級(jí) ，但通常并不能完全滿足于具體的實(shí)驗(yàn)應(yīng)用需求， 對(duì)輸出電流大小、穩(wěn)定度及精度等指標(biāo)有特殊要求的恒流源電路通常仍需要自行研制 。

　　本文介紹一種由基準(zhǔn)電壓源、集成運(yùn)算放大器及復(fù)合管等組成的高精度恒流源電路 ，其輸出電流范圍為 1μA～ 1A， 精度高， 穩(wěn)定性好。通過(guò)簡(jiǎn)單的元器件參數(shù)調(diào)整或電路并聯(lián)等設(shè)計(jì)后 ，即可滿足多數(shù)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)應(yīng)用電路的需求 。

　　所設(shè)計(jì)的高精度恒流源電路 ，如圖 1所示 。由該原理圖可知， 整個(gè)恒流源電路包括基準(zhǔn)電壓源 Vref、阻抗變換器 A1 、電壓放大器 A2 與 A3 、電流放大器 Q1 ～ Q3 、精密采樣電阻 RN1 ～ RN7以及反饋信號(hào)電壓跟隨器 A4等部分 。其中 ， Vref為 5V基準(zhǔn)電壓源 ， Q2 、Q3 組成復(fù)合管， 以便輸出較大的電流， S1 ～ S7為輸出電流切換開關(guān)。本恒流源電路的核心設(shè)計(jì)原理是：通過(guò)負(fù)載電壓反饋，在高精度采樣電阻上產(chǎn)生恒定的壓降，則與該精密采樣電阻相串聯(lián)的支路中就可以得到恒定的輸出電流。具體的工作過(guò)程簡(jiǎn)述如下：設(shè)開關(guān) S1 ～ S7中某一路接通， 當(dāng)負(fù)載電阻 Rx變大時(shí)， 其上瞬間壓降 Vx隨之增大， 則運(yùn)算放大器 A3的同相輸入端與反相輸入端之間的壓差減小 ，輸出電壓 V2小于基準(zhǔn)電壓 Vref，

　　此時(shí)運(yùn)算放大器 A2的反相輸入端產(chǎn)生微小的負(fù)電壓， A2將其同相輸入端與反相輸入端之間的壓差進(jìn)行線性放大 ，輸出的正電壓使得三極管 Q3的發(fā)射極電壓增大，從而維持精密采樣電阻上的壓降保持不變。當(dāng)負(fù)載電阻 Rx減小時(shí) ，工作過(guò)程與上述類似。