电阻抗成像系统中电压控制电流源的设计
AD844有着60 MHz的带宽。2 000 V／ms的转换速率。AD844的简化电路以及等效图如图3所示。
AD844的Pin5端的输出电流为：
IL=(V+-V-)／RIN (2)
当1MHz频率下，AD844的输出阻抗达239kΩ。
但是应用于医学EIT系统时AD844存在幅值不稳定的问题。这个误差由于第一级的输入电阻RIN非零引起(RIN的典型值50Ω，最大值65Ω)。根据公式(1)，RIN决定此电路的跨导。RIN的不确定影响电路的跨导进而影响输出电流的幅值。一个减少此问题影响的做法是串联电阻R于反向输入端。这样R与RIN串联，共同决定了电流源的跨导。同时也可通过增加V+和R，可以减少RIN的影响。但是考虑到医用电压控制电流源需要输出mA级的电流，且AD844的最大差分输入电压为6 V。因此，R不能任意增加。
3 改进的Howland电路
改进的Howland电路使用一个带正负反馈的运算放大器构成电压控制电流源，如图4所示。
根据理想运算放大器“虚短”和“虚断”的原理，可以得到：
此电路的输出阻抗可得：
输出阻抗Rout可近似为无穷大。
由(2)式可看出，此电路的跨导仅有R1，R2，R4b共同决定。通过计算可得知，当使用0．1％误差的电阻时，跨导的波动值即输出电流幅值的误差仅为0．5％。
公式(2)(3)表明此电路的主要误差来源来自于电阻匹配。因此实验中，采用高精度，低温飘的电阻来保证高的输出阻抗。考虑到R3并不影响电路的跨导，而影响电路的输出阻抗。通过替代R3为一个可调电阻，可以达到调节电阻匹配以增加输出阻抗，同时不影响跨导即负载上的电流幅值。
试验中，本文采用AD8610作为改进的Howland电路中的运放。AD8610拥有25 MHz的带宽，60 V／μs的转换速率。同时AD8610有用十分低的输入失调电流(仅为10 pA)可以在电流电平较低时同样提供较高的电流精度。
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