一种在多数量级范围内实现任意波形输出的电流信号源制造技术

本发明专利技术属于信号发生器技术领域，具体涉及一种在多数量级范围内实现任意波形输出的电流信号源。本发明专利技术包括1通道和2通道，1通道中运放A1的同相输入端连接输入电压和接地电阻，运放A1的反相输入端与输出端之间并联设置若干条支路，每条支路上设有电阻和开关；1通道中运放A2的同相输入端连接输入电压和接地电阻，运放A2的反相输入端与输出端之间并联设置若干条支路，每条支路上设有电阻和开关；运放A1输出端和运放A2的输出端相连之后通过负载电阻接地。本发明专利技术兼顾输出电流可变化和覆盖范围大两方面的技术要求，能够在至少7个数量级范围内实现任意波形输出。

A Current Signal Source for Arbitrary Waveform Output in Multi-order Range

【技术实现步骤摘要】
一种在多数量级范围内实现任意波形输出的电流信号源
本专利技术属于信号发生器
，具体涉及一种在多数量级范围内实现任意波形输出的电流信号源。
技术介绍
反应堆核测量领域中探测器把中子通量信号转化为电流信号，因此核测量仪表中有一种可以测量10-10A至10-3A或者10-11A至10-4A的电流测量仪表，在核测及非核测领域，这类电流测量仪表由于测量的电流起点很小因此要求输入阻抗在1012Ω以上，以避免电流泄漏影响测量。测量仪表应该有相应的信号源来开展这种仪表的校准和试验。现有技术中通常在实验室中使用标准电流源，这类信号源能够输出稳定值，但其无法在多数量级(如7个以上数量级)范围内实现任意波形输出。而对于测量仪表而言各个单点测量准确是一种测量要求，能够测量信号的变化率也是一种测量要求。现有技术中还有一种连续变化的信号源，采用程控电压经过一个固定电阻的方式实现程控可变化的电流。例如，在0.01V至10V变化的程控电压，通过1MΩ的电阻可以实现10-8A至10-5A的电流变化。这类仪表存在如下缺陷：一是范围最多3至4个量级，二是0.01V的程控电压起点很难保证准确。综上所述，现有技术中能够本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在多数量级范围内实现任意波形输出的电流信号源，为双通道程控覆盖多数量级电流信号源，其特征在于：所述电流信号源包括运放A1和运放A2；对于1通道，运放A1的同相输入端连接输入电压Vin1，运放A1的同相输入端还通过接地电阻R10接地；运放A1的反相输入端与输出端之间并联设置n1条支路，每条支路上设有电阻R1p和开关S1p，p＝1,2,…,n1，且同一时间1通道只有一条支路的开关处于闭合状态，其余支路的开关均处于断开状态；对于2通道，运放A2的同相输入端连接输入电压Vin2，运放A2的同相输入端还通过接地电阻R20接地；运放A2的反相输入端与输出端之间并联设置n2条支路，每条支路上设有电阻...

【技术特征摘要】
1.一种在多数量级范围内实现任意波形输出的电流信号源，为双通道程控覆盖多数量级电流信号源，其特征在于：所述电流信号源包括运放A1和运放A2；对于1通道，运放A1的同相输入端连接输入电压Vin1，运放A1的同相输入端还通过接地电阻R10接地；运放A1的反相输入端与输出端之间并联设置n1条支路，每条支路上设有电阻R1p和开关S1p，p＝1,2,…,n1，且同一时间1通道只有一条支路的开关处于闭合状态，其余支路的开关均处于断开状态；对于2通道，运放A2的同相输入端连接输入电压Vin2，运放A2的同相输入端还通过接地电阻R20接地；运放A2的反相输入端与输出端之间并联设置n2条支路，每条支路上设有电阻R2q和开关S2q，q＝1,2,…,n2，且同一时间2通道每次只有一条支路的开关处于闭合状态，其余支路的开关均处于断开状态；n1＝n2，运放A1输出端和运放A2的输出端相连之后通过负载电阻RL接地，通过RL的电流I等于(Vin1/处于闭合支路的电阻R1p)+(Vin2/处于闭合支路的电阻R2q)。2.根据权利要求1所述的一种在多数量级范围内实现任意波形输出的电流信号源，其特征在于：Vin1＝0.1V-10V，Vin2＝0.1V-10V；n1＝n2＝4；R11为104Ω，R21为105Ω，R12为106Ω，R22为107Ω，R13为108Ω，R23为109Ω，R14为1010Ω，R24为1011Ω；实现7个量级的电流信号连续输出。3.一种权利要求2所述的一种在多数量级范围内实现任意波形输出的电流信号源的使用方法，其特征在于：包括以下操作：步骤1：S11、S21闭合，S12、S22、S13、S23断开，Vin1起始输入10V，Vin2起始输入0V，然后Vin1开始下降，Vin2开始上升，控制器同时控制Vin1和Vin2使得Vin1/R11+Vin2/R21得到的电流满足线性的变化，并在Vin1降到0时，Vin2升至10V，通过这一过程实现电流下降一个量级；步骤2：保持S21闭合的状态下，使S11断开、S12闭合，Vin1开始从0升高，Vin2开始从10V下降，控制器同时控制Vin1和Vin2使得Vin1/R12+Vin2/R21得到的电流满足线性的变化，并在Vin2降到0时，Vin1升至10V，通过这一过程实现电流下降一个量级；步骤3：保持S12闭合的状态下，使S21断开、S22闭合，Vin2开始从0升高，Vin1开始从10V下降，控制器同时控制Vin1和Vin2使得Vin1/R12+Vin2/R22得到的电流满足线性的变化，并在Vin1降到0时，Vin2升至10V，通过这一过程实现电流下降一个量级；步骤4：保持S22闭合的状态下，使S12断开、S13闭合，Vin1开始...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱宏亮，包超，罗庭芳，吕渝川，王银丽，青先国，刘艳阳，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：四川,51