高性能电流发送器设计

发布时间：2025-06-26 06:49

　　工业上完成对温度、压力、速度等物理量采集后,通常将检测工艺参数转换为标准模拟量电信号进行传输。模拟电信号的通信方式有两种,分别为电压信号和电流信号。电压信号在远距离传输过程容易受到外部嘈杂环境的干扰以及发射机输出端、传输线和负载存在的寄生电阻会导致电压信号产生损耗,从而引起信号失真。因为大多数工业变频器和过程控制器的输出信号都是电压形式,为了避免上述问题,通常利用电流发送器将电压信号转换成电流信号后进行信号传输。本文基于对电流发送器基本原理的深入研究,设计了一款基于Bipolar工艺、用于远距离传输的高性能、低功耗的电流发送器。给出了电流发送器的系统架构,该系统包含稳压电路、偏置电路、电流源电路以及三个差分运放模块。重点设计了稳压电路、偏置电路以及电流源电路,其中,稳压电路采用了Widlar带隙基准结构提高了电压的稳定性;偏置电路采用了温度补偿结构和射极电压跟随器作为输出级提高了输出的精度;电流源电路采用温度补偿和反馈控制环路提高了电流源的精度和稳定性。仿真结果表明,各个模块的电路设计均满足设计指标。在此基础上,完成了电流发送器系统晶体管级电路设计及版图绘制,并通过了DRC和LVS验证。...

【文章页数】：106 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图3.3稳压电路模块在T=27℃时直流扫描结果

.2稳压电路模块的仿真与分析)线性调整率负载率的仿真测试电路如图3.2所示，输出不接负载RL(即负载电源电压进行直流仿真分析，将电源电压设置为扫描变量，并设置V，仿真结果如图3.3所示。在此基础上进一步考虑温度的影响，进温度的变化范围从-40℃<sup>8</su....

图3.4稳压电路模块各种温度下直流扫描结果

图3.4稳压电路模块各种温度下直流扫描结果3.4可知，当输入大于15V时，稳压电路模块在不同的温度下，电85～5.121V之间，最大精度误差为0.021V。）瞬态仿真准供电电压24V下对稳压电路模块的输出电压进行瞬态仿真。仿3.2所示，输入电源是电压初始值为....

图3.5稳压电路模块瞬态仿真结果

图3.4稳压电路模块各种温度下直流扫描结果3.4可知，当输入大于15V时，稳压电路模块在不同的温度下，电85～5.121V之间，最大精度误差为0.021V。）瞬态仿真准供电电压24V下对稳压电路模块的输出电压进行瞬态仿真。仿3.2所示，输入电源是电压初始值为....

图3.6稳压电路模块温度扫描仿真结果

第三章电流发送器关键模块电路设计及仿真)温度系数系数的仿真测试图如图3.2所示，输出不接负载电阻RL。对温度进将温度设置为扫描变量，设置扫描范围为-40℃⁸5℃，得到温度扫3.6所示。在此基础上进一步考虑电源电压的影响，进行参数分析。化范围从1....

本文编号：4053335