基于LM334芯片的恒流源调试

基于LM334芯片做的1mA恒流源电路

最近因为工作需要，设计了一款基于LM334MX/NOPB的1mA恒流源电路，根据实际效果来看，也基本能够满足设计需求，虽然网上已经有很多关于这个设计的帖子、芯片手册上也有相关说明，但我还是想把自己在调试过程中遇到的问题做一个整理，然后共享出来让更多的人看到，最大限度避免有人跟我走同样的弯路，提高我们这些苦逼硬件工程师的工作效率，如果文中内容有错误的地方也欢迎大家指出来，我们一起进步。

最近手头接到一个项目，需要做一个位移传感器，经项目小组开会讨论，最后决定电路设计以恒流源为基础，采集负载端接入电路不同电阻情况时横流输入端的不同电压，以确定此时传感器的不同行程。

为了设计恒流源电路，在网上查看了很多资料，看了很多大家发的总结，也比较了很多种恒流源电路的优劣，最后从产品精度要求、产品成本、实际设计中电路板尺寸综合考虑，决定使用LM134系列芯片做恒流源电路，该系列芯片datasheet在网上随处可见，很好下载，在这里就不多做描述，直接上图：

下图1为我画的恒流源电路，图2为芯片datasheet上给的恒流源电路。对比图1和图2，有三处区别，

区别1：开关二极管替换，没有别的考虑，只是手头只有1N4148，查看资料后确定能够直接替换；

区别2：电阻数量，主要是为了能够调整输出电流，所以设计两两电阻并联形式，可以根据自己手头现有器件，搭建满足要求的电阻。（图1中右侧标注为1mA时的电阻理想值）

区别3：恒流源输出端串0Ω电阻，只是为了调试中能够方便使用万用表测量电路是否横流而设计

图1 恒流源电路

图2 官方恒流源电路

注意三点：

1、图1中芯片供电为12V，这个电压值可根据自己实际需求调整，芯片本身可兼容0~40V供电电压，而根据后端恒流源电流输入的负载阻抗可计算出芯片输出端最高电压，保证工作电压与输出端电压最少1V以上压差，才能保证芯片输出横流；

2、计算公式

公式1 温飘计算公式

公式2 恒流计算公式

设计过程中，可根据电路实际所需的电流值，将两个电阻设为未知数，列出一个二元一次方程组（注意不要使用资料中给出的0.134V数值，该值对于精度要求较高的电路并不太适用），接下来就是最基础的初中知识啦。

根据公式1可知，如果设计过程中电路温飘不符合要求，可适当调整R1或是R2阻值大小。

3、 PCB设计

PCB设计中，芯片封装尽量选用LM334MX/NOPB对应的封装，注意该系列芯片有四种不同的封装，两种直插封装很好区分，两种贴片封装分别对应了不同的型号，其中的区别如下图3

图3 两种贴片封装区别

建议大家选择第一种封装芯片，且在PCB绘制时将2、3、6、7引脚通过走线连接起来，（这是IC中多次用到了V-作参考，所以前部连接起来有助于芯片内部更精确的电压降，同时也有利于更大的散热和有效增加通过电流），括号中内容引自电子论坛发烧友某工程师回帖内容，目前也选用了这款封装的芯片，电路设计中也把四个引脚都连一起了，以后有条件的话再去验证。

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