基于MAX6126的仪用精密恒流源设计

3 恒流源电路
3．1 硬件设计
以驱动4个LED的恒流源为例．说明恒流源的硬件设计和工作原理，如图2所示。该恒流源电路主要由电源基准MAX6126、三极管VQ1、电阻R1和模拟开关MAX4066组成。其工作原理是，具有电压反馈功能的MAX6126通过OUTS端实时对采样电阻R1两端的电压采样，并反馈到其内部，根据采集到的电压值相应调节稳压器的OUTF端输出电压，同时利用三极管VQ1平坦的输出特性，保证输出电流的稳定。电阻R1根据所需的驱动电流大小和0UTF端的输出电压确定。4个LED光源分别为LEDl、LED2、LED3和LED4，每个光源的典型工作电流约20mA，4个LED的正极与Vcc相连，LED的负极分别与模拟开关MAX4066的4个通道相连，MAX4066通道的另一端与三极管VQ1的集电极相连，Vcc为+5 V电压。数字信号控制MAX4066的每个通道的通断，实现对每个LED的选通。该恒流源的驱动电流大小为：Iout=Vout/R1

3．2 实验结果
根据恒流源电路原理图搭建电路，通过检测LED光源发光强度验证恒流源电路的稳定性。Ul选择型号为MAX6l2682l的电压基准，输出电压为2．048 V：U2选择Maxim公司的低电压、4路、SPST、CMOS模拟开关MAX4066，该器件5 V供电，最大工作电流30 mA；C1为0．1μF的独石电容；VQ1为2N3904型的三极管；R1为150 Ω的高精密电阻；光源分别为红、黄、绿和近红外4种LED，Vcc为+5 V。模拟开关的通断由单片机控制，LED发射的光由光电检测电路检测，并由单片机系统对检测到的电压值进行采集，A／D转换为12位。4个LED轮流发光，并依次采集代表光强的电压值，每10 min采集一次，共采集20次。如图3所示。

图3是检测得到的代表LED发光强度的电压值，每个LED共有20个数据，整个采集过程共耗时200 min。检测得到的LEDl发光强度的标准差为0．004 V，LED2为O．002 V，LED3为0．014 V，LED4为0．008 V。因此，在长时间内LED光源发光强度仍能够保持稳定，该恒流源具有很好的稳定性。
3．3 设计中应注意的问题
绘制电路板时．MAX6126的I．C．*引脚与外界不连接，悬空；为了减小仪器功耗，R1的阻值和MAX6126的基准电压应尽量小；选择R1时，应根据所选模拟开关的特性确定R1的最小值。例如，模拟开关MAX4066所承受的最大电流为30 mA，当MAX6126基准电压为2．048 V时，应保证阻值不小于70Ω；模拟开关的选择应根据具体的LED的数据来选择模拟开关的通道数，应尽量选择导通电阻小、最大电流大的模拟开关，但对于驱动一般的LED光源，MAX4066能够满足要求。

4 结语
MAX6126所特有的曲率矫正功能，以及超低噪声、高精度、低压差等特点，使基于MAX6126的恒流源无论是在稳定性，还是功耗上都取得了比较理想的效果。针对物质分析仪器所开发的恒流源，具有电路简单、稳定性高的优点，对提高仪器的精度起到了很重要的作用。