一种可编程电压源制造技术

本发明专利技术提供一种可编程电压源。所述可编程电压源包括：电流源，连接参考电压源，产生参考电流；数模转换单元，连接所述电流源，基于所述参考电流提供可调整电压；方波发生器，连接所述数模转换单元，基于所述可调整电压产生方波信号；输出缓冲器，连接所述方波发生器，基于所述方波信号输出可编程电压信号。本发明专利技术实施例提供的高精度可编程电压源架构具有低成本、高精度、可编程的特色，其输出的高精度可编程电压与制程无关且精度<±0.05％。

【技术实现步骤摘要】
一种可编程电压源
本专利技术涉及电压源
，具体涉及一种可编程电压源。
技术介绍
电压源广泛应用于电压检测
，电压源的精度对于电压检测的精度起到至关重要的作用，因此为了得到更加精确的电压检测结果，常常对于电压源的精度有较高的要求。但是，现有的电压源其输出电压精度、芯片和功耗方面无法兼备。如果使用单位阻值较小的元件达到高精度，则功耗相对较大。如果使用单位阻值较大的元件减少面积，使用单位阻值较小的元件提高电压精度，则两种电阻元件特性不同导致电压源精度受制造过程影响非常大。
技术实现思路
本专利技术实施例拟提供一种可编程电压源，其输出电压精度＜±0.05％。本专利技术实施例提供了一种可编程电压源，包括电流源、数模转换单元、方波发生器、输出缓冲器；所述电流源连接参考电压源，产生参考电流；所述数模转换单元连接所述电流源，基于所述参考电流提供可调整电压；所述方波发生器连接所述数模转换单元，基于所述可调整电压产生方波信号；所述输出缓冲器连接所述方波发生器，基于所述方波信号输出可编程电压信号。进一步地，所述可编程电压源还包括供电电源，给所述可编程电压源提供电源。进一步地，所述电流源包括运算放大器、参考电阻、第一MOS管；所述运算放大器的反相输入端连接所述参考电压源；所述参考电阻的一端连接所述供电电源的电源地；所述第一MOS管的栅极连接所述运算放大器的输出端，源极连接所述供电电源的电源，漏极连接所述运算放大器的同相输入端后连接到所述参考电阻的另一端。进一步地，所述电流源还包括第二MOS管，栅极连接所述运算放大器的输出端，源极连接所述电源，漏极连接所述第一开关和第一电阻的连接端。进一步地，所述数模转换单元包括数模转换器、第三电阻；所述数模转换器的输入端连接所述电源，基于所述参考电流提供可调整电流；所述第三电阻的一端连接所述数模转换器的输出端后，两端分别和所述方波发生器连接，所述可调整电流流经所述第三电阻提供所述可调整电压。进一步地，所述可调整电流为：其中，N是数模转换器位数，β是IREF放大倍数，bn-1是数模转换器的输入信号。进一步地，所述方波发生器包括第一电阻、第一开关、第二电阻、第二开关；所述第一电阻的一端连接所述数模转换器的输出端，另一端连接所述第二MOS管的漏极；所述第一开关的一端连接所述第一电阻和所述第二MOS管的漏极的连接端，另一端连接所述输出缓冲器的输入端；所述第二电阻的一端连接所述第三电阻的另一端，另一端连接所述电源地；所述第二开关的一端连接所述第三电阻的另一端，另一端与所述第一开关的另一端一起连接所述输出缓冲器的输入端。进一步地，所述输出缓冲器包括单位增益缓冲器、电容；所述单位增益缓冲器的输入端连接所述第一开关和第二开关的一端，获取基于所述可调整电压的方波信号，所述单位增益缓冲器的输出端连接另一输入端，输出电压源信号；所述电容连接在所述单位增益缓冲器的输出端与所述电源地之间。进一步地，所述方波信号为：其中，VREF是参考电压，RREF是参考电阻的阻值，R是第三电阻的阻值，R1是第一电阻的阻值，α、β皆是放大倍数，N是所述数模转换器位数，bn-1是所述数模转换器输入信号。进一步地，所述参考电阻、第一电阻、第二电阻、第三电阻都是以相同种类和大小的电阻元件组合而成。本专利技术实施例提供的高精度可编程电压源架构具有低成本、高精度、可编程的特色，其输出的高精度可编程电压与制程无关且精度<±0.05％。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术一实施例提供的一种可编程电压源的组成示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将结合附图和实施例，对本专利技术技术方案的具体实施方式进行更加详细、清楚的说明。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本专利技术的限制。其只是包含了本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，本领域技术人员对于本专利技术的各种变化获得的其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应该理解的是，虽然第一、第二、第三等用语可使用于本文中用来描述各种元件或组件，但这些元件或组件不应被这些用语所限制。这些用语仅用以区分一个元件或组件与另一元件或组件。因此，下述讨论之第一元件或组件，在不脱离本专利技术之内容下，可被称为第二元件或第二组件。图1是本专利技术一实施例提供的一种可编程电压源的组成示意图，结合图1所示描述本可编程电压源的组成及工作原理。可编程电压源包括电流源41、数模转换单元42、方波发生器43、输出缓冲器44。电流源41连接参考电压源，产生参考电流。数模转换单元42连接电流源41，基于参考电流提供可调整电压。方波发生器43连接数模转换单元42，基于可调整电压产生方波信号。输出缓冲器44连接方波发生器43，基于方波信号输出可编程电压信号。在本实施例中，可编程电压源还包括供电电源，供电电源给可编程电压源提供电源VDD和电源地。电流源41包括运算放大器AMP、参考电阻Rref、第一MOS管M1、第一MOS管M2。运算放大器AMP的反相输入端连接参考电压源。参考电阻Rref的一端连接电源地。第一MOS管M1的栅极连接运算放大器AMP的输出端，源极连接电源VDD，漏极连接运算放大器的同相输入端后连接到参考电阻Rref的另一端。第二MOS管M2的栅极连接运算放大器AMP的输出端，源极连接电源VDD，漏极连接第一开关SW1和第一电阻R1的连接端。电流源41基于反馈原理利用运算放大器AMP、参考电压源、第一MOS管M1、参考电阻RREF产生参考电流IREF，IREF＝VREF/RREF，参考电流IREF经第二MOS管M2缩小α倍成为IREF×1/α，流到数模转换单元42。数模转换单元42包括数模转换器421、第三电阻R。数模转换器421的输入端连接电源，基于参考电流提供可调整电流。第三电阻R的一端连接数模转换器421的输出端后，两端分别和方波发生器43连接，可调整电流流经所述第三电阻R提供可调整电压。数模转换器421具有N位元调整可以调整可调整电流的大小，公式为：可调整电流为：其中，N是数模转换器位数，β是IREF放大倍数，bn-1是数模转换器的输入信号。假如数模转换器421是4位数模转换器，输入b3b2b1b0＝0011，则输出可调整电流为：由DAC42可编程的输出电流流经第三电阻R即可得可编程且高精度的基准电压源。方波发生器43包括第一电阻R1、第一开关SW1、第二电阻R2、第二开关SW2。第一电阻R1的一端连接数模转换器421的输出端，另一端连接第二MOS管M2的漏极。第一开关SW1的一端连接第一电阻R1和第二MOS管M2的漏极的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可编程电压源，其特征在于，所述可编程电压源包括：/n电流源，连接参考电压源，产生参考电流；/n数模转换单元，连接所述电流源，基于所述参考电流提供可调整电压；/n方波发生器，连接所述数模转换单元，基于所述可调整电压产生方波信号；/n输出缓冲器，连接所述方波发生器，基于所述方波信号输出可编程电压信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种可编程电压源，其特征在于，所述可编程电压源包括：
电流源，连接参考电压源，产生参考电流；
数模转换单元，连接所述电流源，基于所述参考电流提供可调整电压；
方波发生器，连接所述数模转换单元，基于所述可调整电压产生方波信号；
输出缓冲器，连接所述方波发生器，基于所述方波信号输出可编程电压信号。


2.根据权利要求1所述的可编程电压源，其特征在于，所述可编程电压源还包括：
供电电源，给所述可编程电压源提供电源。


3.根据权利要求1所述的可编程电压源，其特征在于，所述电流源包括：
运算放大器，反相输入端连接所述参考电压源；
参考电阻，一端连接所述供电电源的电源地；
第一MOS管，栅极连接所述运算放大器的输出端，源极连接所述供电电源的电源，漏极连接所述运算放大器的同相输入端后连接到所述参考电阻的另一端。


4.根据权利要求3所述的可编程电压源，其特征在于，所述电流源还包括：
第二MOS管，栅极连接所述运算放大器的输出端，源极连接所述电源，漏极连接所述第一开关和第一电阻的连接端。


5.根据权利要求4所述的可编程电压源，其特征在于，所述数模转换单元包括：
数模转换器，输入端连接所述电源，基于所述参考电流提供可调整电流；
第三电阻，一端连接所述数模转换器的输出端后，两端分别和所述方波发生器连接，所述可调整电流流经所述第三电阻提供所述可调整电压。


6.根据权利要求5所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴政卫，马侠，胡建国，佘龙，
申请(专利权)人：钜泉光电科技上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31