這些包括電壓比較器、過壓保護(hù)器、電壓限制器等。電壓，電壓，電壓，難道它總是與電壓相關(guān)？這有點(diǎn)單調(diào)。當(dāng)然，這款廣受歡迎的精密芯片，雖然確實(shí)有些——嗯——“成熟”，但肯定還有未被發(fā)掘的潛力去做一些不以電壓開頭的事情。
　

　

　圖 1 中展示的設(shè)計(jì)理念（DI）為 4041 提供了一個(gè)通常、可能有些奇怪、甚至可能是全新的角色。它是一個(gè)精密電流源。

　　圖 1 奇怪的是，“陰極”充當(dāng)了主動(dòng)電流源調(diào)節(jié)的感應(yīng)引腳。
　　革新高功率激光器——大規(guī)模玻璃法拉第元件
　　上述框圖展示了 LM4041 在概念層面的工作原理：
　　Sourced current = Is = (V+ – (Vc + 1.24v))/R1
　　源電流 = Is = (V+ – (Vc + 1.24v))/R1
　　Is > 0, V+ < 15v, Is < 20 mA
　　串聯(lián)連接從 CATHODE 引腳的外部電壓輸入中減去一個(gè)內(nèi)部 1.24-V 精度參考電壓。內(nèi)部運(yùn)算放大器從 FB 引腳的電壓輸入中減去這個(gè)差值，然后放大并將結(jié)果應(yīng)用于功率晶體管。如果它是正的[(V+ – 1.24) > Vc]，則晶體管導(dǎo)通并將電流從 CATHODE 旁路到 ANODE。否則，它關(guān)閉。
　　當(dāng) LM4041 以傳統(tǒng)方式連接（反饋端連接到陰極，陽極接地）時(shí)，該電路應(yīng)像分流電壓穩(wěn)壓器一樣工作，迫使陰極達(dá)到內(nèi)部 1.24V 參考電壓。但如果將反饋端連接到恒定的控制電壓[Vc < (V+ – 1.24v)]，而陰極——而不是連接到反饋端——自由浮在電流檢測電阻 R1 上，會(huì)發(fā)生什么？
　　發(fā)生的情況是電流被調(diào)節(jié)而不是電壓。因?yàn)?Vc 是固定的，不能被拉高到使 FB = 陰極 – 1.24，所以陰極必須被拉低，直到達(dá)到平衡。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，必須通過一個(gè)編程電流 Is，其值為：
　　Is = (V+ – (Vc – 1.24))/R1.
　　圖 2 說明了如何利用這種關(guān)系（假設(shè)一個(gè) 5V 的電源足夠準(zhǔn)確）來使浮動(dòng)的陰極 LM4041 調(diào)節(jié)一個(gè)恒定電流源：
　　Is = (5v – 2.5 – 1.23)/R1 = 1.27v /R1　　它還說明了如何通過添加增強(qiáng)型晶體管 Q1 來滿足需要超過 Z1 適度限制的電流或功率的應(yīng)用。請(qǐng)注意，Z1 的精度將不受影響，因?yàn)闊o論 Q1 導(dǎo)致繞過的 Is 的任何部分，Z1 都會(huì)在通過 R1 之前再次相加。

　　圖 2 顯示增強(qiáng)型晶體管 Q1 可以處理超過 4041 最大 Is 和功耗限制的電流。

　　圖 3 展示了如何使用 PWM 數(shù)字線性編程 Is。
　　圖 3 展示了 DAC 控制 Is。Is = Df 安培，其中 Df = PWM 占空比。星號(hào)電阻應(yīng)為 1%或更優(yōu)。
　　5-Vpp、10-kHz PWM 輸入導(dǎo)致 Q2 切換 R5，創(chuàng)建可變平均電阻 = R5/Df。得益于 2.5-V Z1 參考，結(jié)果是將 0 到 1.22 mA 的電流輸入到 Q1 的源。這加上來自 R4 的恒定 1.22 mA 偏置，并由 Q1 進(jìn)行電平移位，形成 1.22 到 2.44 V 的控制電壓 Vc，用于電流源 Z2。
　　結(jié)果是線性 0 到 1-A 的輸出電流 Is，輸入到接地負(fù)載，其中 Is = Df 安培。電壓兼容性為 0 到 12 V。8 位兼容的 PWM 紋波濾波采用“使用模擬減法消除 PWM DAC 紋波”進(jìn)行 2 階濾波。
　　R3C1 提供第一級(jí)紋波濾波器，R7C2 提供第二級(jí)。C1 和 C2 的值已按 Fpwm = 10 kHz 縮放，以提供 8 位建立時(shí)間為 6 ms。如果使用不同的 PWM 頻率，則將兩個(gè)電容器按 10kHz/Fpwm 的比例縮放。
　　Q4 可以用來散發(fā)熱量超過 10W，所以不要節(jié)省散熱器容量。　　Q3 是一個(gè)安全關(guān)斷功能。當(dāng)+5V 降至約 3V 以下時(shí)，它會(huì)移除 Q1 的柵極驅(qū)動(dòng)，關(guān)閉電流源，并在控制器邏輯斷電時(shí)保護(hù)負(fù)載。

　　圖 4 增加了零點(diǎn)和滿量程調(diào)整電位器，以實(shí)現(xiàn)單次校準(zhǔn)以獲得最佳精度：
　　Set Df = 0% and adjust single turn ZERO trim for zero output current
　　將 Df 設(shè)置為 0%，并調(diào)整單轉(zhuǎn)零點(diǎn)調(diào)整以實(shí)現(xiàn)零輸出電流。
　　Set Df = 100% and adjust single turn CAL trim for 1.0 A output
　　設(shè)置 Df 為 100%，調(diào)整單轉(zhuǎn) CAL 微調(diào)以獲得 1.0 A 輸出
　　Done.  完成。
　　圖 4 額外的零點(diǎn)和量程電位器，以實(shí)現(xiàn)單次校準(zhǔn)以獲得最佳精度。