一种高精度IF转换模块标定所用的多通路恒流源制造技术

本发明专利技术涉及一种高精度IF转换模块标定所用的多通路恒流源，包括控制器、及四组独立输出，其中，第一组和第二组均输出1,2,4,10,15mA五档电流；第三组和第四组均输出‑1,‑2,‑4,‑10,‑15mA五档电流；上述的各组的五档电流之间自动切换，不同组输出的五档电流均不能切换，由控制器来控制四组恒流源的选通；每组恒流源由正向恒流源、负向恒流源及单组切换电路构成。本发明专利技术能够替代进口的基准源，实现高精度IF转换模块的标定，不仅实现了自主可控，并且大幅提高IF转换模块的标定效率。

【技术实现步骤摘要】
一种高精度IF转换模块标定所用的多通路恒流源
本专利技术属于惯性导航
，涉及高精度IF模块标定和测试技术，尤其是一种高精度IF转换模块标定所用的多通路恒流源。
技术介绍
IF转换模块是一种高精度电流检测模块，通常和石英加速度计组合使用，是惯性导航设备中的关键模块。通常IF转换模块需要通过标定才能实现高精度测量，对高精度IF转换模块的标定主要依靠高精度基准源这种标定设备，而标定设备业内大多采用美国FLUKE公司生产的基准源fluke5730，该设备价格昂贵，并且对国内军工单位禁售。当前，我国所使用的高精度基准源(例如FLUKE5730)长期以来只能依赖进口，不仅价格昂贵(80万)，并且受到国外的销售限制。如果能够专利技术出替代进口的基准源，实现高精度IF转换模块的标定，不仅实现了自主可控，并且大幅提高IF转换模块的标定效率。通过公开专利文献的检索，没有发现与本专利技术申请相关的公开专利文献的记载。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了能够专利技术出替代进口的基准源、实现高精度IF转换模块的标定而提供一种高精度IF转换模块标定所用的多通路恒流源。本专利技术的目的是通过如下技术方案实现的：一种高精度IF转换模块标定所用的多通路恒流源，包括控制器、及四组独立输出，其中，第一组和第二组均输出1,2,4,10,15mA五档电流；第三组和第四组均输出-1,-2,-4,-10,-15mA五档电流；上述的各组的五档电流之间自动切换，不同组输出的五档电流均不能切换，由控制器来控制四组恒流源的选通；每组恒流源由正向恒流源、负向恒流源及单组切换电路构成。而且，所述正向恒流源电路包括带隙电压基准V1、N沟道JFET管V2、PNP三极管V3及运放N1、精密电阻R1，V2和V3组成BJT管，N1、V2、V3构成一个高增益负反馈回路，确保电阻R1两端的电压为基准电压Vref，正向恒流源大小＝+Vref/R1。而且，所述负向恒流源电路包括带隙电压基准V1、F沟道JFET管V2、NPN三极管V3及运放N1、精密电阻R1，V2和V3组成BJT管，N1、V2、V3构成一个高增益负反馈回路，确保电阻R1两端的电压为基准电压Vref，正向恒流源大小＝-Vref/R1。而且，所述单组切换电路使用五个独立的单刀双掷电磁继电器组成，继电器控制由5选1的选通器件来控制，确保同一时刻只有一路电流和输出连接。本专利技术的优点和积极效果是：1、本专利技术属于自行设计的多通道恒流源，可以同时输出四路恒流源，每路恒流源有5个档位可自动切换。可用于IF模块温度系数和非线性系数的标定和测试。2、本专利技术能够替代进口的基准源，实现高精度IF转换模块的标定，不仅实现了自主可控，并且大幅提高IF转换模块的标定效率。附图说明图1是本专利技术的总体框图；图2是本专利技术的正向恒流源电路图；图3是本专利技术的负向恒流源电路图；图4是本专利技术多路恒流源切换示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施例做进一步详述；本实施例是描述性的，不是限定性的，不能由此限定本专利技术的保护范围。一种高精度IF转换模块标定所用的多通路恒流源，总体框图如图1所示，设计成四组独立输出：第一组和第二组均输出1,2,4,10,15mA五档电流；第三组和第四组均输出-1,-2,-4,-10,-15mA五档电流。上述的各组的五档电流之间可以实现自动切换，但不同组输出的五档电流均无法切换，由控制器来控制四组恒流源的选通。多通路恒流源的具体组成包括正向恒流源、负向恒流源及单组切换电路，其正向恒流源的电路图参见图2，负向恒流源的电路图参见图3，多路恒流源切换的单组切换电路示意图参见图4。1、正向恒流源电路：V1为带隙电压基准，基准两端的压差为Vref，具备高稳定性和低温度系数，本设计选用TI公司的LM199电压基准；V2和V3组成BJT管，起功率放大作用，尤其输入级的V2，必须选用JFET管，其特点是栅极漏电流小，基本可到pA级；对于正向恒流源，V2选择N沟道JFET管，V3选用PNP三极管；运放选用低失调电压的精密运放，例如OPA177；R1为精密电阻，选用高精密合金箔电阻，温度系数可达到0.2ppm/℃。N1，V2，V3构成一个高增益负反馈回路，确保电阻R1两端的电压为为基准电压Vref，由此得到：正向恒流源大小＝+Vref/R1。2、负向恒流源电路：负向恒流源和正向恒流源结构类似，但供电电压为-15V，V2选用P沟道JFET管，V3选用NPN三极管。同样N1，V2，V3构成一个高增益负反馈回路，确保电阻R1两端的电压为为基准电压Vref，由此得到：负向恒流源大小＝-Vref/R1。3、多路自动切换设计：实现自动切换的意义在于可以实现自动标定。根据IF模块需求，需要输出±1mA电流进行标度温度系数和对称性的标定，同时需要输出±1mA～±15mA，中间分五档。进行非线性标定和测试。图4给出的是多路恒流源切换的单组切换示意图，其连接关系是：单组切换电路使用五个独立的单刀双掷电磁继电器组成，继电器控制由5选1的选通器件来控制，确保同一时刻只有一路电流和输出连接。本专利技术作为标定用的恒流源，最关注的是电流输出的24小时稳定性和温度系数。通过测算，本专利技术申请在环境温度24℃±1℃条件下：24小时稳定性(均方差)：优于2ppm；温度系数(-10℃～50℃)：优于1ppm/℃。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高精度IF转换模块标定所用的多通路恒流源，其特征在于：包括控制器、及四组独立输出，其中，第一组和第二组均输出1,2,4,10,15mA五档电流；第三组和第四组均输出‑1,‑2,‑4,‑10,‑15mA五档电流；上述的各组的五档电流之间自动切换，不同组输出的五档电流均不能切换，由控制器来控制四组恒流源的选通；每组恒流源由正向恒流源、负向恒流源及单组切换电路构成。

【技术特征摘要】
1.一种高精度IF转换模块标定所用的多通路恒流源，其特征在于：包括控制器、及四组独立输出，其中，第一组和第二组均输出1,2,4,10,15mA五档电流；第三组和第四组均输出-1,-2,-4,-10,-15mA五档电流；上述的各组的五档电流之间自动切换，不同组输出的五档电流均不能切换，由控制器来控制四组恒流源的选通；每组恒流源由正向恒流源、负向恒流源及单组切换电路构成。2.根据权利要求1所述的高精度IF转换模块标定所用的多通路恒流源，其特征在于：所述正向恒流源电路包括带隙电压基准V1、N沟道JFET管V2、PNP三极管V3及运放N1、精密电阻R1，V2和V3组成BJT管，N1、V2、V3构成一个高增益负反...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾廷悦，陈星，王强，张灵妍，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七零七研究所，
类型：发明
国别省市：天津,12