¿Circuito integrado de fuente de corriente controlada por voltaje? existe?

Dado que no ha especificado la impedancia de salida, la precisión ni mucho más, excepto la menor cantidad posible de componentes , esto es lo que desea:

Esto hace uso de las propiedades de un transistor bipolar donde su corriente de colector no depende en gran medida del voltaje del colector, y la caída de BE es razonablemente fija. El voltaje en el emisor estará cerca de Vin + 700 mV. El voltaje de alimentación menos que estará a través de la resistencia. Ese voltaje dividido por el valor de la resistencia será la corriente a través de la resistencia, que está cerca de la corriente del colector.

Supongamos que desea que el rango de corriente de salida de 0-350 mA esté controlado por un rango de voltaje de 3,5 V. En ese caso, R1 sería 100 Ω y el rango de voltaje de control sería PWR - 700 mV a PWR - 4.2 V.

Esto no es lo que yo llamaría una fuente de corriente de "precisión", pero en realidad es lo suficientemente buena para muchas aplicaciones reales. Se puede hacer más preciso colocando un amplificador operacional a su alrededor para controlar con mayor precisión el voltaje a través de la resistencia. Una vez que tenga eso, puede usar un PFET en lugar de un transistor bipolar porque la retroalimentación compensará que el voltaje GS no sea tan fijo como el voltaje BE de un transistor bipolar. La ventaja de un FET es que la corriente de drenaje es igual a la corriente de la fuente (y por lo tanto la corriente de la resistencia), mientras que con un bipolar la corriente del colector es la corriente del emisor menos la pequeña corriente de base. Sin embargo, dado que su objetivo principal es la simplicidad sin mencionar otros parámetros, estas topologías más complicadas simplemente serían excesivas.

Creo que todas las soluciones en esta página están referenciadas a tierra. Es decir, si hay cables largos, una impedancia de tierra inferior a la ideal, corrientes de tierra altas o algo así, no serán precisos.

Pero esto se puede eliminar con la llamada bomba de corriente Howland . El beneficio clave aquí es que no requiere que la carga esté conectada a ningún riel de alimentación. Esencialmente, es un amplificador diferencial. Por favor, eche un vistazo al siguiente esquema.

R5 es la resistencia de detección de corriente, R6 es la carga. El resto (R1-R4) forman parte del amplificador diferencial. El voltaje a través de R5 es igual a V3. Por lo tanto, la corriente a través de él será$I_{R5} ~= V3 / R5$. Si R6 << R4, entonces$I_{R5} \approx I_{R6}$. En este esquema siempre hay un pequeño error de salida porque parte de la corriente de salida también fluye a través de R4. Pero esto se puede eliminar usando, por ejemplo, un búfer de voltaje entre R4 y R5.

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Para más información consulte los siguientes materiales:

"¿Qué es una bomba de corriente Howland?" por Kelvin Le

"El amplificador de diferencia forma el corazón de la fuente de corriente de precisión"

"AN-1515 Un estudio completo de la bomba de corriente Howland"

"Domine esos versátiles circuitos de fuente de corriente"

"EEVblog #579 - Fuente de baja corriente de precisión" (no es bomba Howland, pero es interesante)

Lo que dijo Pedro.

NB, lo siguiente no es solo una respuesta LMGTFY (aunque mirar a Google antes de hacer preguntas como esa siempre es sabio). Lo siguiente señala una característica que muchos no conocen.

Ir a Google y buscar "fuente de corriente controlada por voltaje" (pruebe con y sin comillas) y luego cambiar a imágenes (o cambiar primero) produce una gran cantidad de imágenes de fuentes de corriente controladas por voltaje Y cada una está vinculada a una página web relacionada . Un vasto recurso. No todos estos serán útiles o relevantes, pero muchos lo serán.

A través de la búsqueda de imágenes de Google:

Diseño de esta página web VCVS

Dice

• Uno de los desafíos en el diseño de circuitos es construir una buena fuente de corriente, especialmente cuando la carga es variable o la corriente debe controlarse con una fuente de voltaje.
  La figura 1 muestra una fuente de corriente simple controlada por voltaje mediante el uso de dos amplificadores operacionales, lo que nos brinda un buen rango de corriente y carga máxima con un diseño simple y de bajo costo. La idea es aplicar un voltaje en una resistencia (o resistencias) de referencia con bajo coeficiente térmico; la corriente que pasa por esta resistencia será la corriente de salida

Relativo a esta imagen.

De esta página obtienes el siguiente diagrama que se acerca a lo que Mike estaba sugiriendo.

Y MUCHO más - vea la página de imágenes arriba.

Solo usaría un amplificador operacional y un amplificador de detección de corriente.

• Obtenga una resistencia de detección de corriente y un MOSFET.
• Póngalos en serie con su carga. El orden y las polaridades dependen de cómo desee entregar su corriente: ¿riel alto o bajo fijo, o ninguno?
• Conecte las entradas del amplificador de detección de corriente a través de la resistencia.
• Conecte la salida del amplificador de detección de corriente a la entrada + del amplificador operacional.
• Conecte su fuente de voltaje de ajuste de corriente a la entrada - del amplificador operacional.
• Conecte la salida del amplificador operacional a la puerta del FET.
• Conecte un capacitor de 0.1 uF desde la salida del amplificador operacional a su entrada para estabilizarlo.

Por ahí empezaría yo, al menos. La idea básica es que use una resistencia de detección de corriente para convertir la corriente en voltaje, el amplificador de detección de corriente lo gana y elimina el voltaje de modo común grande, luego el amplificador operacional observa la diferencia entre la corriente establecida y la corriente detectada y ajusta el accionamiento de la puerta en consecuencia. El transistor actúa como una etapa inversora, por lo que la retroalimentación se conecta al + del amplificador operacional en lugar de - para que no oscile.

Probablemente necesitará probar su estabilidad en varias frecuencias de ruido y ajustar la capacitancia de compensación, o reemplazarla con una red de compensación diferente. También es posible que desee colocar un bucle de retroalimentación del divisor de resistencia para reducir la ganancia del amplificador operacional, pero no estoy seguro de que sea necesario (el bucle principal puede ser suficiente para hacerlo).