基于壓控控制的程控恒流源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電子電路領(lǐng)域，具體地，涉及一種基于壓控控制的程控恒流源。
【背景技術(shù)】
[0002]高精度的程控恒流電源在儀器儀表、傳感器技術(shù)和測試領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。以往程控恒流源電路大都采用PWM脈沖方式，雖便于控制和調(diào)節(jié)，但精度難以保證，并且PWM方式的波形占空比調(diào)節(jié)范圍有限，難以滿足連續(xù)可調(diào)大電流的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為克服現(xiàn)有程控恒流源電路精度難以保證，不能滿足連續(xù)可調(diào)大電流的技術(shù)缺陷，本發(fā)明公開了一種基于壓控控制的程控恒流源。
[0004]本發(fā)明所述基于壓控控制的程控恒流源，包括依次連接的取樣電路、AD轉(zhuǎn)換器、MCU數(shù)控電路、DA轉(zhuǎn)換器、壓控電流源和擴流電路，所述取樣電路從負載取樣，所述擴流電路的電流輸出端與負載連接。
[0005]具體的，所述MCU數(shù)控電路為STC89C52。
[0006]具體的，所述DA轉(zhuǎn)換器為MAX531。
[0007]具體的，所述AD轉(zhuǎn)換器為MAX1241。
[0008]優(yōu)選的，所述擴流電路為S類功率放大器。
[0009]本發(fā)明所述基于壓控控制的程控恒流源，實現(xiàn)了精密電流控制，具有操作方便、穩(wěn)定可靠等優(yōu)點，通過實際測試性能優(yōu)越。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明一種【具體實施方式】示意圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合實施例及附圖，對本發(fā)明作進一步地的詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0012]如圖1所示。采用STC89C52控制D/A轉(zhuǎn)換電路產(chǎn)生電壓控制信號，通過I個精密線性壓控電流源和擴流電路輸出所需的電流值；取樣電路采樣后經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換由數(shù)控電路讀出，然后送到顯示控制電路顯示；同時，取樣電路給壓控電流源提供電流負反饋以進一步穩(wěn)定電流輸出。
[0013]數(shù)控電路采用由STC89C52構(gòu)成的單片機最小系統(tǒng)來負責(zé)對D/A、A/D的控制，以及按鍵響應(yīng)和LED的顯示。模塊內(nèi)的數(shù)字電路和模擬電路各自采用獨立的穩(wěn)壓電路供電，以減小數(shù)字電路高頻峰值電流對模擬電路的影響，可以很大程度上降低D/A輸出的紋波電壓。
[0014]本設(shè)計中的D/A轉(zhuǎn)換電路采用MAX531，使用其內(nèi)部自帶的2.048V基準源，D/A轉(zhuǎn)換的分辨率為0.5mV，加在I Ω的取樣電阻上就可以分辨出0.5mA的電流(步進0.5mA)。
[0015]A/D轉(zhuǎn)換電路采用MAX1241，與MAX531使用同一基準源。A/D轉(zhuǎn)換的分辨率為
0.5mV，取樣電阻為1Ω時，測量電流的分辨率為0.5mA (可根據(jù)步進和測量精度的實際要求，選擇D/A、A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)和參考電壓)。
[0016]由于要實現(xiàn)人機對話，至少要有10個數(shù)字按鍵和2個步進按鍵，考慮到還要實現(xiàn)其他的功能鍵，選用16按鍵的鍵盤來完成整個系統(tǒng)控制最合適。顯示部分采用8位LED數(shù)碼管，其價格便宜，易于實現(xiàn)。考慮到單片機的I/O端口有限，為了充分優(yōu)化系統(tǒng)，采用外部擴展I片8155來實現(xiàn)鍵盤接口與顯示功能。
[0017]壓控電流源的負反饋放大部分有I個精密運放構(gòu)成的同相放大器，引入深度的電流負反饋，從而穩(wěn)定輸出到負載的電流
擴流電路選用S類功率放大器，其特點是用電壓控制放大器與電流驅(qū)動放大器構(gòu)成電橋，使電壓放大器工作在無負載的狀態(tài)(輸出電流為零)，而后級則工作于壓控跟隨器狀態(tài)，很容易實現(xiàn)很好的跟隨作用。而對于負載來說，前后級是并聯(lián)輸出的，而負反饋是從取樣電阻引出送回前級放大器上的。因此，S類功放的質(zhì)量取決于前級。
[0018]S類功率放大電路的核心是I個帶負載能力很強的電流驅(qū)動放大器,與負載之間通過電橋耦合。當S類功率放大電路穩(wěn)定工作后，前級放大電路工作在空載或輕載狀態(tài)，負載所需要的電流完全由后級的電流驅(qū)動放大電路提供。這樣，電路對前級壓控電流源的負載要求不高。
[0019]綜上所述，只要選擇高輸入性能和強負載能力的后級功放芯片，輸出的變化完全由前級決定。而前級工作在空載狀態(tài)，其性能基本與負載的變化無關(guān)。這樣在設(shè)計前級時，可以拋開負載能力的考慮而直接使用高精度、低失調(diào)的運算放大器；設(shè)計后級時，因為輸出取決于前級，不必擔心負載的加入會影響它的工作性能，選擇范圍變得更寬。
[0020]基于S類功放電路的設(shè)計原則，為保證電路的可靠性和足夠的性能，采用高品質(zhì)功放芯片LM3886，其各項電氣性能非常接近理想放大器，并且有足夠的輸出功率。
[0021]如上所述，可較好的實現(xiàn)本發(fā)明。
【主權(quán)項】
1.基于壓控控制的程控恒流源，其特征在于，包括依次連接的取樣電路、AD轉(zhuǎn)換器、MCU數(shù)控電路、DA轉(zhuǎn)換器、壓控電流源和擴流電路，所述取樣電路從負載取樣，所述擴流電路的電流輸出端與負載連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于壓控控制的程控恒流源，其特征在于，所述MCU數(shù)控電路為 STC89C52。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于壓控控制的程控恒流源，其特征在于，所述DA轉(zhuǎn)換器為MAX531。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于壓控控制的程控恒流源，其特征在于，所述AD轉(zhuǎn)換器為MAX1241。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于壓控控制的程控恒流源，其特征在于，所述擴流電路為S類功率放大器。
【專利摘要】本發(fā)明所述基于壓控控制的程控恒流源，包括依次連接的取樣電路、AD轉(zhuǎn)換器、MCU數(shù)控電路、DA轉(zhuǎn)換器、壓控電流源和擴流電路，所述取樣電路從負載取樣，所述擴流電路的電流輸出端與負載連接。本發(fā)明所述基于壓控控制的程控恒流源，實現(xiàn)了精密電流控制，具有操作方便、穩(wěn)定可靠等優(yōu)點，通過實際測試性能優(yōu)越。
【IPC分類】G05F1/46
【公開號】CN105511535
【申請?zhí)枴緾N201410553438
【發(fā)明人】先慧
【申請人】先慧
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2014年10月19日