另外,由于实际使用的元件参数与理论计算值总存在一定的误差,为保证覆盖输出的恒流范围,实际每一档的最大输出恒流应选为该当标称恒流的(1+β)倍,而该当的最小输出恒流是下一档的(1-β)倍。其中β称为各档量程的富裕量。
为满足耐压测试和大功率电子负载的需要,三极管必须采用高反压、大功率的三极管。
为了降低精密电阻Rxi的功耗,应采用低基准电压的三端可调精密基准电压源,例如:TLV431A、AZ432、CYT432等元件以及小的恒流比,以减小最大的输出电压。本仪器IC1采用的是TLV431A,其基准电压是1.25V左右。IC2元件采用LM385-1.2的固定精密基准电压源,基准电压为1.25V左右,最小工作电流在8~15μA左右。使用时用数字万用表进行测选,确保IC1、IC2的基准电压相等。
图9即为考虑上述各种因素后,设计制作的实用线性宽量程精密恒流仪线路图。
该恒流仪共有9档,恒流输出范围为1μA~2.5×106μA,跨越了6个数量级。第1~8档为线性输出档,第9档为非线性输出档。各档输出的电流以及各元件的参数见表1:
不难看出,第5、6、7、8四档的恒流比均相等且为5,在接入IC2的情况下可以公用精密电阻。因此,Rx5=Rx6=Rx7=Rx8=97.67Ω,R05=R06=R07=R08=300Ω。上述四档各选一个电阻即可,可以减少6只精密电阻。
其他主要元件或部件的选用:
(1) 电源。E1选用小功率稳压直流电源,电压为12V。E2为外接直流(稳压)电源,可由高中低不同输出电压的电源组成。可按测试时的需要接人不同输出电压范围和功率的电源。
(2) 电压表和电流表一般选用指针式或数字式万用表,以适应不同电压、电流范围测试