LM134/LM234/LM334：三端可調(diào)電流源的全方位解析

作為電子工程師，在電路設(shè)計(jì)的過程中，我們常常需要精準(zhǔn)且性能優(yōu)良的電流源。今天要和大家分享的是ST公司的LM134/LM234/LM334三端可調(diào)電流源，這是一款性能卓越、應(yīng)用廣泛的器件，下面我們就來深入了解一下。

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一、產(chǎn)品特性

1. 寬電壓范圍與高電流調(diào)節(jié)精度

LM134/LM234/LM334能在1V到40V的電壓范圍內(nèi)穩(wěn)定工作，電流調(diào)節(jié)精度高達(dá)0.02%/V。這意味著在不同的電壓環(huán)境下，它都能為電路提供穩(wěn)定、精準(zhǔn)的電流，有效減少電壓波動(dòng)對(duì)電流的影響，提高電路的穩(wěn)定性和可靠性。大家在設(shè)計(jì)對(duì)電流穩(wěn)定性要求較高的電路時(shí)，這款器件就可以成為我們的首選。

2. 可編程電流范圍廣

其電流可編程范圍從1μA到10mA，如此寬泛的范圍可以滿足各種不同電路的需求。無論是低功耗的微電路，還是需要較大電流驅(qū)動(dòng)的負(fù)載電路，LM134/LM234/LM334都能輕松應(yīng)對(duì)。

3. 高初始精度與多種封裝形式

它具有±3%的初始精度，能保證在初始使用時(shí)電流的準(zhǔn)確性。同時(shí)，提供了TO - 92（塑料封裝）和SO - 8（塑料微封裝）兩種封裝形式，方便我們根據(jù)不同的應(yīng)用場景和電路板布局進(jìn)行選擇。

二、產(chǎn)品描述

1. 工作電流范圍與電流調(diào)節(jié)特性

LM134/LM234/LM334的工作電流范圍達(dá)到10000:1，具有出色的電流調(diào)節(jié)能力和1V到40V的寬動(dòng)態(tài)電壓范圍。只需一個(gè)外部電阻就能確定電流，無需其他外部組件，大大簡化了電路設(shè)計(jì)，降低了成本和電路板的復(fù)雜度。

2. 反向電壓特性與控制引腳電壓

反向電壓高達(dá)20V時(shí)，僅會(huì)產(chǎn)生幾微安的電流，這使得該電路在交流應(yīng)用中既可以作為整流器，又能作為電流源，拓展了其應(yīng)用場景。在+25°C時(shí)，控制引腳的電壓為64mV，且與絕對(duì)溫度（°K）成正比。最簡單的外部電阻連接方式會(huì)產(chǎn)生約0.33%/°C的溫度依賴性電流，而通過在外部電路中添加額外的電阻和二極管，則可以實(shí)現(xiàn)零漂移。

三、絕對(duì)最大額定值

在使用LM134/LM234/LM334時(shí)，我們必須嚴(yán)格遵守這些絕對(duì)最大額定值，否則可能會(huì)導(dǎo)致器件損壞，影響電路的正常工作。大家在設(shè)計(jì)電路時(shí)，一定要根據(jù)實(shí)際的工作環(huán)境和需求，合理選擇合適的型號(hào)。

四、電氣特性

1. 設(shè)定電流誤差

不同型號(hào)在不同設(shè)定電流范圍內(nèi)的設(shè)定電流誤差有所不同，例如LM334在2uA≤Iset≤10uA時(shí)，最大誤差為12%。在設(shè)計(jì)對(duì)電流精度要求較高的電路時(shí)，我們需要根據(jù)具體的誤差范圍進(jìn)行合理的電路補(bǔ)償和調(diào)整。

2. 設(shè)定電流與電壓的關(guān)系

設(shè)定電流與輸入電壓之間存在一定的變化關(guān)系，平均變化率在不同的電壓和電流范圍內(nèi)有所差異。在設(shè)計(jì)電路時(shí)，我們需要考慮輸入電壓的波動(dòng)對(duì)設(shè)定電流的影響，采取相應(yīng)的措施來保證電流的穩(wěn)定性。

3. 溫度依賴性

設(shè)定電流具有一定的溫度依賴性，在25uA≤Iset≤1mA時(shí)，不同型號(hào)的溫度依賴性在一定范圍內(nèi)波動(dòng)。在對(duì)溫度穩(wěn)定性要求較高的應(yīng)用中，我們需要采取有效的散熱措施或溫度補(bǔ)償電路，以減少溫度對(duì)電流的影響。

五、應(yīng)用信息

1. 壓擺率

當(dāng)壓擺率超過閾值時(shí)，LM134、LM234、LM334可能會(huì)出現(xiàn)非線性電流特性。壓擺率與設(shè)定電流成正比，在Iset = 10μA時(shí)，dv/dt max = 0.01V/μs；在Iset = 1mA時(shí)，dv/dt max = 1V/μs。雖然壓擺率超過1V/μs不會(huì)損壞電路，也不會(huì)產(chǎn)生高電流，但在設(shè)計(jì)高速電路時(shí)，我們還是需要注意壓擺率對(duì)電路性能的影響。

2. 熱效應(yīng)

當(dāng)設(shè)定電流高于100μA時(shí)，內(nèi)部發(fā)熱會(huì)對(duì)電流調(diào)節(jié)產(chǎn)生顯著影響。例如，在Iset = 1mA時(shí)，LM134兩端電壓每增加1V，結(jié)溫會(huì)升高0.4°C（在靜止空氣中），輸出電流的溫度系數(shù)約為0.33%/°C。在對(duì)直流調(diào)節(jié)要求較高且設(shè)定電流高于100μA的情況下，我們必須考慮熱效應(yīng)的影響，采取有效的散熱措施，如添加散熱片等。

3. 并聯(lián)電容

在某些應(yīng)用中，由于負(fù)載問題或交流應(yīng)用中電流源輸出阻抗的限制，需要降低15pF的并聯(lián)電容值。我們可以通過添加FET來輕松實(shí)現(xiàn)電容的降低，同時(shí)在不改變直流特性（除最小輸入電壓外）的情況下，將電容值至少降低3pF，并提高調(diào)節(jié)精度一個(gè)數(shù)量級(jí)。

4. 噪聲

LM134、LM234和LM334產(chǎn)生的電流噪聲約為晶體管的4倍。如果將其用作晶體管放大器的有源負(fù)載，輸入噪聲將增加約12dB。在大多數(shù)情況下，這是可以接受的，并且可以構(gòu)建電壓增益高于2000的單放大器。但在對(duì)噪聲要求較高的應(yīng)用中，我們需要采取降噪措施，如使用低噪聲的電源或添加濾波電路。

5. 引線電阻

LM134、LM234、LM334的感測電壓小于100mV，此時(shí)熱電偶效應(yīng)和連接電阻會(huì)對(duì)電流產(chǎn)生影響。為了減小這些影響，我們應(yīng)將電流設(shè)定電阻靠近器件放置，避免使用IC插座。例如，在1mA的電流水平下，0.7Ω的接觸電阻就足以使輸出電流降低1%。

6. 溫度傳感

LM134、LM234、LM334可作為優(yōu)秀的遠(yuǎn)程控制溫度傳感器，其輸出電流與絕對(duì)溫度（°K）成正比，計(jì)算公式為Iset = (227μV/°K)(T)/Rset。在進(jìn)行溫度傳感器校準(zhǔn)時(shí)，由于大部分初始精度是由增益限制（斜率誤差）引起的，而不是偏移，因此可以通過調(diào)節(jié)Rset或電路中使用的負(fù)載電阻來進(jìn)行增益調(diào)整，調(diào)整后斜率誤差應(yīng)小于1%。同時(shí)，為了保證精度，Rset需要具有較低的溫度系數(shù)，如金屬膜電阻或線繞電阻。

六、典型應(yīng)用

文檔中給出了多種典型應(yīng)用電路，如基本的2端電流源、交替微調(diào)技術(shù)、遠(yuǎn)程傳感器電壓輸出終端、零溫度系數(shù)電流源、低輸出阻抗溫度計(jì)、微功率偏置、低輸入電壓參考驅(qū)動(dòng)器、在線電流限制器和FET級(jí)聯(lián)低電容電路等。這些應(yīng)用電路為我們提供了豐富的設(shè)計(jì)思路，大家可以根據(jù)具體的應(yīng)用需求進(jìn)行選擇和改進(jìn)。

七、封裝信息

ST公司為了滿足環(huán)保要求，提供了ECOPACK?封裝的LM134/LM234/LM334器件。這些封裝具有無鉛二級(jí)互連，相關(guān)信息會(huì)在封裝和內(nèi)盒標(biāo)簽上標(biāo)注，同時(shí)內(nèi)盒標(biāo)簽上還會(huì)標(biāo)注與焊接條件相關(guān)的最大額定值。此外，文檔還詳細(xì)給出了SO - 8封裝和TO - 92不同包裝形式的機(jī)械數(shù)據(jù)，方便我們進(jìn)行電路板的設(shè)計(jì)和布局。

八、訂購信息與修訂歷史

文檔中給出了詳細(xì)的訂購代碼，方便我們進(jìn)行產(chǎn)品的訂購。同時(shí)，還記錄了產(chǎn)品的修訂歷史，讓我們了解產(chǎn)品的發(fā)展和改進(jìn)過程。

總之，LM134/LM234/LM334是一款性能卓越、應(yīng)用廣泛的三端可調(diào)電流源。在實(shí)際的電路設(shè)計(jì)中，我們需要充分了解其特性和應(yīng)用注意事項(xiàng)，根據(jù)具體的需求合理選擇和使用，以實(shí)現(xiàn)最佳的電路性能。大家在使用過程中有任何問題或經(jīng)驗(yàn)，歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。