一种宽电压的信号源结构制造技术

本实用新型专利技术旨在提供一种能够对电路输出的电压和电流可调，解决启动过程电压稳定时间长，电流跌落、电流过冲、电流纹波大的问题，提供稳定可靠的信号源的宽电压的信号源结构。本实用新型专利技术包括第一运算放大器、第二运算放大器，第一运算放大器接入参考电流和参考地，第二运算放大器接入输出开路电压端，第一运算放大器和第二运算放大器共同接入后端电压输出、后端电流输出，第一运算放大器接入第一运算放大器，第一运算放大器接入后端电压输出，第二运算放大器的输出端接入第二运算放大器，第二运算放大器经接地，第一运算放大器和第二运算放大器的输出端均接入前端电压输入。本实用新型专利技术应用于自动化测试的技术领域。型应用于自动化测试的技术领域。型应用于自动化测试的技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种宽电压的信号源结构


[0001]本技术应用于自动化测试的
,特别涉及一种宽电压的信号源结构。

技术介绍

[0002]电学测试设备中需要电压源和电流源两种信号源，进行绝缘测试时，测试回路接入恒定的高压信号；进行导通测试时，测试回路接入恒定的电流信号，在进行硬件电路设计时，常规的做法是将电压和电流两种信号做成独立的电路模块，对测试系统的电压和电流信号进行单独控制。电压源模块由于有升压过程，为了保证输出电压上升阶段不出现大的尖峰脉冲，会在电压输出端口并联电容进行滤波。并联电容后，电压稳定时间更长，在追求测试效率的场景下并不合适。电流源模块采用通用的恒流芯片设计时，恒流芯片由于是集成工艺生产，芯片内的电路参数工程人员无法进行修改。需要多路不同电流的恒流源时，需要对恒流芯片选取不同的原件参数，增加设计成本。使用恒流源芯片设计的电流源电路，电流的纹波较大，进行毫欧级电阻测试时，会有较大误差。接入负载时，会出现电流跌落的情况。在进行连续测试时，电流在稳定前还会出现过冲现象。因此有必要提供一种能够对电路输出的电压和电流可调，解决启动过程电压稳定时间长，电流跌落、电流过冲、电流纹波大的问题，提供稳定可靠的信号源的宽电压的信号源结构。

技术实现思路

[0003]本技术所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种能够对电路输出的电压和电流可调，解决启动过程电压稳定时间长，电流跌落、电流过冲、电流纹波大的问题，提供稳定可靠的信号源的宽电压的信号源结构。
[0004]本技术所采用的技术方案是：本技术包括第一运算放大器、第二运算放大器，所述第一运算放大器的同相输入端接入参考电流和参考地，所述第二运算放大器的同相输入端接入输出开路电压端，所述第一运算放大器的同相输入端和所述第二运算放大器的同相输入端共同接入后端电压输出、后端电流输出，所述第一运算放大器的输出端经第一电阻接入所述第一运算放大器的反相输入端，所述第一运算放大器的反相输入端经第二电阻接入所述后端电压输出，所述第二运算放大器的输出端经第三电阻接入所述第二运算放大器的反相输入端，所述第二运算放大器的反相输入端经第四电阻接地，所述第一运算放大器和所述第二运算放大器的输出端均接入前端电压输入。
[0005]由上述方案可见，所述宽电压的信号源结构可以将电压和电流控制同时集合在一个硬件模块中。电压稳定时间从185ms降低到200us，电流稳定时间从200us降低到137us。电压和电流可以根据实际需要进行设置，在需要多路不同信号源的情况下，可以减少硬件BOM成本。该结构的电压上升时间短，电流无跌落、纹波小、连续工作时电流稳定无过冲，可以满足各种对信号源响应速度、精度和稳定性的场景下使用。所述宽电压的信号源结构能够实现对电路输出的电压和电流可调，可以解决启动过程电压稳定时间长，电流跌落、电流过冲、电流纹波大的问题，针对精密测试系统，提供稳定可靠的信号源。
[0006]一个优选方案是，所述宽电压的信号源结构还包括第三运算放大器、第四运算放大器，所述第三运算放大器的反相输入端分两路，一路经第五电阻接入所述第一运算放大器的输出端，另一路经第六电阻接入所述第三运算放大器的输出端，所述第三运算放大器的同相输入端接入设定电流，所述第四运算放大器的反相输入端分两路，一路经第七电阻接入所述第二运算放大器的输出端，另一路经第八电阻接入所述第四运算放大器的输出端，所述第四运算放大器的同相输入端接入设定开路电压端。
[0007]一个优选方案是，所述宽电压的信号源结构还包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一NMOS管以及第二NMOS管，所述第一NMOS管的漏极接入所述前端电压输入，所述第一NMOS管的源极接入所述后端电压输出，所述第一NMOS管的栅极分三路，第一路经所述第一二极管接入所述第三运算放大器的输出端，第二路经所述第二二极管接入所述第四运算放大器的输出端，第三路经所述第三二极管接入所述第二NMOS管的漏极，所述第二NMOS管的源极接入参考地，所述第二NMOS管的栅极接入使能端口。
附图说明
[0008]图1是本技术的电路原理图；
[0009]图2是现有技术采用恒流芯片方案设置250V电压时的电压波形图；
[0010]图3是现有技术采用恒流芯片方案设置50mA电流时的电流波形图；
[0011]图4是现有技术采用恒流芯片方案设置50mA电流，接入负载时的电流波形图；
[0012]图5是本技术设置250V电压时的电压波形图；
[0013]图6是本技术设置50mA电流时的电流波形图；
[0014]图7是本技术设置50mA电流，接入负载时的电流波形图。
具体实施方式
[0015]如图1所示，在本实施例中，本技术包括第一运算放大器U2、第二运算放大器U4，所述第一运算放大器U2的同相输入端接入参考电流REF_ Cur和参考地REF_ GND，所述第二运算放大器U4的同相输入端接入输出开路电压端REF_ Vol，所述第一运算放大器U2的同相输入端和所述第二运算放大器U4的同相输入端共同接入后端电压输出V_ OUT、后端电流输出I_ OUT，所述第一运算放大器U2的输出端经第一电阻R9接入所述第一运算放大器U2的反相输入端，所述第一运算放大器U2的反相输入端经第二电阻R10接入所述后端电压输出V_ OUT，所述第二运算放大器U4的输出端经第三电阻R15接入所述第二运算放大器U4的反相输入端，所述第二运算放大器U4的反相输入端经第四电阻R16接地，所述第一运算放大器U2和所述第二运算放大器U4的输出端均接入前端电压输入V_ IN。
[0016]所述第一运算放大器U2的同相输入端分两路，一路经第十二电阻R5接入参考电流REF_ Cur，另一路经第十三电阻R6接入后端电压输出V_ OUT，所述第二运算放大器U4的同相输入端分两路，一路经第十四电阻R19接入输出开路电压端REF_ Vol，另一路经第十五电阻R13接入后端电压输出V_ OUT，
[0017]所述前端电压输入V_ IN为电路的前端输入，所述后端电压输出V_ OUT和所述后端电流输出I_ OUT为电路的后端输出。
[0018]在电路参数设计时，所述第一运算放大器U2和所述第二运算放大器U4两个运算放
大器构成的差分电路电阻匹配关系为：
[0019]R5/R6= R9/R10；R19/R13= R15/R16；
[0020]所述第一运算放大器U2的输出电压为V1= R9/R10（V_OUT
‑
REF_GND）+REF_Cur；
[0021]所述第二运算放大器U4的输出电压为V2= R15/R16（V_OUT
‑ꢀ
GND）+REF_Vol，REF_Vol为根据需要输出的开路电压，通过计算后接入的电压值（相对于REF_GND）。
[0022]如图1所示，在本实施例中，所述宽电压的信号源结构还包括第三运算放大器U1、第四运算放大器U本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种宽电压的信号源结构，其特征在于：它包括第一运算放大器（U2）、第二运算放大器（U4），所述第一运算放大器（U2）的同相输入端接入参考电流（REF_ Cur）和参考地（REF_ GND），所述第二运算放大器（U4）的同相输入端接入输出开路电压端（REF_ Vol），所述第一运算放大器（U2）的同相输入端和所述第二运算放大器（U4）的同相输入端共同接入后端电压输出（V_ OUT）、后端电流输出（I_ OUT），所述第一运算放大器（U2）的输出端经第一电阻（R9）接入所述第一运算放大器（U2）的反相输入端，所述第一运算放大器（U2）的反相输入端经第二电阻（R10）接入所述后端电压输出（V_ OUT），所述第二运算放大器（U4）的输出端经第三电阻（R15）接入所述第二运算放大器（U4）的反相输入端，所述第二运算放大器（U4）的反相输入端经第四电阻（R16）接地，所述第一运算放大器（U2）和所述第二运算放大器（U4）的输出端均接入前端电压输入（V_ IN）。2.根据权利要求1所述的一种宽电压的信号源结构，其特征在于：所述宽电压的信号源结构还包括第三运算放大器（U1）、第四运算放大器（U3），所述第三运算放大器（U1）的反相输入端分两路，一路经第五电阻（R4）接入所述第一运算放大器（U2）的输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢滨，张士飞，李志雄，
申请(专利权)人：珠海博杰电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：