在电路理论中，电压源和电流源同样理想，同样容易实现。您只需绘制一个圆圈，然后添加加号和减号用于电压或箭头的符号。现在，您有一个电路元件，它在所有条件下产生指定电压，或者在所有条件下驱动指定的电流。
在现实生活中，源不是理想的，此外，近似理论电压源比近似理论电流源显着容易。电压源与电池一样简单，a齐纳二极管或与缓冲器组合的电阻分压器。
另一方面，当前来源通常需要一些巧妙的电路设计和更加关注操作细节。
当前源架构
有各种方式设计电流源。在我们查看双op-amp拓扑之前，让我们简要介绍一些其他选项。您可以通过单击相应的链接来了解有关所有这些主题的更多信息。
一个有趣的方法是使用一个电压调节器作为电流调节器：
LT3085的应用图。使用的图像礼貌线性设备（模拟设备）
另一种选择是我在上一篇文章中讨论的基于放大器的电路如何设计简单，电压控制的双向电流源。基于放大器的电路模糊地让人想起了两种OP-AMP拓扑，但其中一个放大器是仪器放大器而不是OP-AMP。
可编程电流源的图。使用的图像礼貌线性设备（模拟设备）
最后，我们有豪兰电流泵，这在由塞尔吉奥弗朗诺博士撰写的AAC文章中彻底分析。
双op-amp拓扑
我发现该电路被描述为“精密电流泵”，在模拟设备的旧应用笔记中。它产生与输入电压的直程成比例的双向输出电流。
这是原始电路图：
精密电流泵的图。使用的图像礼貌模拟设备
我喜欢这个电路有一些东西。首先，只需要两种类型的组件：OP-AMPS和电阻。
其次，OP-AMPS具有相同的部件数。It’s true that this circuit uses two op-amps whereas the Howland pump uses only one, but the fact that both op-amps can be the same exact part is advantageous because you can use a dual-op-amp IC package and thereby minimize whatever additional cost or board space is required for the second op-amp.
第三，五个电阻器中的四个（R2，R3，R4，R5）可以具有相同的值，然后通过一个电阻器（R1）控制电压到电流增益。R2-R5的值并不关键，因此您可以将电路调整到您已经在实验室或现有BOM中已经拥有的组件。但请记住，更高精密的电阻器将产生更高精度的电流源。
第四，输入电压是差分的。这为您提供了一些在提供控制电压的灵活性，并且允许您利用电路的双向输出电流能力，而无需产生延伸地下的控制电压。
双运算放大器电流源的基本操作
我们将使用LTSPICE实现来帮助我们分析双算放大器电流源。
在这里，我正在使用LTSPICE“理想的单极运算放大器”。我最初尝试过OP-77，但模拟没有正常运行。OP-77 MacRomodel可能存在一个问题，因为我有另一个使用LT1001A OP-AMP的电路版本，它可以正确模拟。
恒定电流源电路通常依赖于某种类型的反馈，其使电压源产生不管负载电阻而产生指定的电流。（您可以在我设计的电压控制的LED驱动器中看到这一点的直接示例颜色传感器项目。）
在两种OP-AMP电流泵中，U1放大差分控制电压，U2被配置为电压跟随器，可在负载上传感电压并将其送回输入级。
上面所示的电压源配置产生差分输入电压，从+250mV变化到-250 mV。根据APP注释中提供的等式，输出电流应从2.5 mA到-2.5 mA变化，因为aV.= 1和R1 =100Ω，这正是我们观察到的：
使用此电路需要注意的一件事是U1输出电压。所有负载电流都来自U1。如果我们忽略了通过反馈电阻R4流过的非常小的电流并进入U2的正输入端子，则U1的输出端子的电压将等于I出去乘以负载电阻和R1的电阻。
\ [v_ {out，u1} \左左（r_ {load} + r1 \右）i_ {out} \]
This voltage can easily exceed what the op-amp’s output stage can actually generate, especially if you’re using ±3 V or ±5 V rails rather than the ±12 V or ±15 V analog supply voltages that were, I believe, more common in the past.
由于这个限制，我会说双运算放大器电流泵是具有低负载电阻和/或输出电流的应用的良好选择。
结论
我们已经快速查看了一个具有合理的BOM要求的双向电流电路，并包含差分控制 - 电压输入级。在下一篇文章中，我们将使用LTSPICE更详细地分析电路的性能。
