一種程控恒流源電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及模擬電源技術(shù)領(lǐng)域，具體為程控恒流源電路，可為精密儀器提供大小可調(diào)、性能穩(wěn)定的程控恒流源。
【背景技術(shù)】
[0002]恒流源電路能夠為電子電路提供一個穩(wěn)定的電流以保證其正常穩(wěn)定工作，恒流源電路輸出的是恒定的直流電流。恒流源廣泛應(yīng)用于差動放大電路、脈沖產(chǎn)生電路、集成電路的偏置電流設(shè)定等各類電子電路系統(tǒng)中，具有廣泛的應(yīng)用用途。
[0003]傳統(tǒng)的恒流源電路利用三極管、M0S管的輸出級飽和特性制作，但該電流源電路具有穩(wěn)定性差、精確度低的缺點。因此，設(shè)計精確度高、穩(wěn)定性能好、擺動率低的恒流源電路具有重要應(yīng)用價值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本實用新型的目的在于提供一種程控恒流源電路，可通過單片機(jī)對系統(tǒng)進(jìn)行控制，輸出大小可變的穩(wěn)定電流，可為精密儀器提供大小可調(diào)、性能穩(wěn)定的恒流源。本發(fā)明采用TL431和TPL0102兩款集成芯片，產(chǎn)生可變的高精度基準(zhǔn)電壓，并連接到壓控恒流源電路模塊，組成可變的穩(wěn)定高精度恒流源。
[0005]—種程控恒流源電路，包括電源模塊、單片機(jī)、程控變阻器、可控穩(wěn)壓源、以及壓控恒流源模塊，其中，所述電源模塊分別與所述程控變阻器、所述可控穩(wěn)壓源、所述壓控恒流源連接，所述單片機(jī)與程控變阻器通訊連接，所述程控變阻器輸出端與可控穩(wěn)壓源輸入端相連，所述可控穩(wěn)壓源輸出端與所述壓控恒流源模塊輸入端相連，通過所述壓控恒流源模塊輸出穩(wěn)定高精度的恒流源，該恒流源的輸出電流誤差小于0.01mA，并可根據(jù)使用需求，更換電阻R 6以調(diào)節(jié)輸出電流范圍。在電阻R 6 = 1K流的情況下，恒流源輸出范圍為2.5 m A?12mA，且輸出誤差小于0.01mA。
[0006]進(jìn)一步，所述可控穩(wěn)壓源中，可控穩(wěn)壓源芯片TL431的第一引腳與第一電阻R1輸入端相連，所述第一電阻R1輸出端接地，可控穩(wěn)壓源芯片TL431第三引腳與第二電阻R2輸出端相連，所述第二電阻R2輸入端與電源模塊第二輸出端連接，可控穩(wěn)壓源芯片TL431第二引腳接地。
[0007]進(jìn)一步，所述程控變阻器中，數(shù)字分壓器TPL0102輸入引腳與電源模塊第一輸出端連接，第一引腳與可控穩(wěn)壓源芯片TL431的第三引腳連接，所述數(shù)字分壓器TPL0102第三引腳與所述可控穩(wěn)壓源芯片TL431的第一引腳連接。
[0008]進(jìn)一步，所述壓控恒流源模塊包括0P07運(yùn)放以及NPN型三極管，所述0P07運(yùn)放的第七管腳與所述電源模塊第二輸出端連接，第二管腳與第六電阻R6連接，第六管腳與第三電阻輸入端連接，所述第三電阻的輸出端與NPN型三極管基極連接，NPN型三極管的發(fā)射極與第五電阻R5輸入端連接，第五電阻R5輸出端與第六電阻R6連接，第四電阻R4輸入端與所述電源模塊第二輸出端連接，第四電阻R4輸出端與所述NPN型三極管的集電極連接。進(jìn)一步，所述單片機(jī)控制模塊通過I2C通訊協(xié)議實時改變所述程控變阻器的阻值。
[0009]進(jìn)一步，所述單片機(jī)主控芯片為MSP430F169，其中主控芯片的第一管腳P0與所述數(shù)字分壓器TPL0102的第十三管腳連接，主控芯片的第二管腳P1與所述數(shù)字分壓器TPL0102的第十二管腳連接，主控芯片的第三管腳P2與所述數(shù)字分壓器TPL0102的第七管腳連接，主控芯片的第四管腳P3與所述數(shù)字分壓器TPL0102的第十管腳連接，主控芯片的第五管腳P4與所述數(shù)字分壓器TPL0102的第九管腳連接。如圖2所示，在工作狀態(tài)下，由運(yùn)算放大器的虛短原理可知，運(yùn)算放大器反向輸入端的電壓等于正相輸入端電壓，即等于TL431C腳輸出電壓。由于電阻R6為定值電阻，所以流過電阻R6的電流為定值。由于運(yùn)算放大器的虛斷原理，運(yùn)算放大器的反相端近似沒有電流，所以電阻R5上的電流等于電阻R6上電流，從而實現(xiàn)壓控恒流。
[0010]因為采用了低漂移運(yùn)算放大器0P07和高精度基準(zhǔn)電壓源TL431，所以該電路能夠?qū)崿F(xiàn)高精度、低誤差的程控恒流。
[0011]因此，本實用新型可以獲得以下的有益效果:
[0012](1)采用高精度基準(zhǔn)電壓，輸出電流精度高，受溫度影響小，
[0013](2)輸出電流程控可調(diào)，方便快捷。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的程控恒流源電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是本實用新型的程控恒流源電路原理圖；
[0016]圖3是本實用新型的單片機(jī)示意圖。
【具體實施方式】
[0017]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0018]下面結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明:
[0019]如圖1所示，一種程控恒流源電路結(jié)構(gòu)示意圖，包括電源模塊、單片機(jī)、程控變阻器、可控穩(wěn)壓源、以及壓控恒流源模塊，其中，電源模塊分別與程控變阻器、可控穩(wěn)壓源、壓控恒流源連接供電，單片機(jī)與程控變阻器通訊連接，程控變阻器輸出端與可控穩(wěn)壓源輸入端相連，可控穩(wěn)壓源輸出端與所述壓控恒流源模塊輸入端相連，壓控恒流源模塊輸出穩(wěn)定高精度的恒流源。TPL0102程控變阻器受單片機(jī)MSP430F169控制，可實時改變輸出的電阻值。電源模塊第一輸出端與程控變阻器連接，電源模塊第二輸出端分別與可控穩(wěn)壓源、壓控恒流源連接，用于給程控變阻器、可控穩(wěn)壓源、壓控恒流源供電，作為一種實施例，電源模塊第一輸出端輸出電壓為5V，第二輸出端的輸出電壓為12V。
[0020]如圖2所示，給出了一種程控恒流源電路圖，各個模塊介紹如下:
[0021]程控變阻器中采用數(shù)字分壓器TPL0102作為主控芯