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提高電流源性能的JFET級聯技術

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作者：Clayton B Grantham,Tucson 時間：2006-09-05 來源：EDN China
很多工藝控制傳感器（如熱敏電阻器和應變橋）都需要精確的偏置電流。增加一只電流設置電阻器R1后，電壓基準電路IC1就可以構成一個恒定和精確的電流源（圖1）。但是，該電流源的誤差與R1和IC1的精度有關，并影響著測量精度和分辨率。雖然我們可以采用精度高于大多數常用電壓基準IC1的高精度電阻器，但電壓基準的誤差左右了該電流源的精度。制造商會盡力減小電壓基準的溫度靈敏度和輸出電壓誤差，但對電源變動的敏感性仍可影響到它的精度，尤其是對于必須工作在供電電壓范圍很寬的工藝控制應用場合。


用一個級聯的JFET對—Q1和Q2構成的恒流源可以減小基準電路對供電電壓波動的敏感性，并將IC1的工作電壓擴展到5.5V最大額定值。另外，Q1和Q2還有效地將電流源的等效電阻從數兆歐幾乎提高到千兆歐范圍。在電路的Norton模型中，等效電阻代表理想電流源上的并聯電阻。

當N溝道JFET的柵源偏壓為0V時，就是一個工作在最大飽和漏極電流下的耗盡型器件。與需要柵極偏壓才能導通的耗盡型MOSFET相比，JFET工作在默認的導通狀態，需要柵極偏壓來關斷。當柵源電壓比源電壓更負時，JFET的漏極電流在關斷電壓下趨向零。JFET的漏極電流大致圍繞其柵極偏置電流而變化：ID≈IDSS

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