一种高带宽恒流源电路及装置制造方法及图纸

技术编号:43654911 阅读:22 留言:0更新日期:2024-12-13 12:48
本申请实施例涉及电路设计领域,具体涉及一种高带宽恒流源电路及装置,所述电路包括:人机交互模块、微控制器模块、可调基准电压模块、直流电流源模块、交流电流源模块,所述微控制器模块通过串口与所述人机交互模块连接,所述微控制器模块与所述可调基准电压模块中的数字模拟转换器子模块连接,所述微控制器模块通过I/O口接收触发信号,并根据所述触发信号确定第一输出电流;所述微控制器模块与所述交流电流源模块连接,所述微控制器模块向所述交流电流源模块输出波形信号,所述直流电流源模块用于根据所述触发信号切换所述第一输出电流,所述交流电流源模块用于根据输入的所述波形信号输出第二输出电流。本发明专利技术提高了交流及直流的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本申请实施例涉及电路设计领域,尤其涉及一种高带宽恒流源电路及装置


技术介绍

1、恒流源是一种能够输出恒定电流的电源设备,广泛应用于电子设备制造、测试、校准、自动化以及实验室等领域。尤其在冷原子实验中,恒流源的作用尤为关键,它需要具备宽频带、高稳定度、快速响应、快速跳变以及长期稳定工作的特点。然而,现有的商用恒流源往往存在噪声大、电流稳定度低的问题,难以满足精密实验的需求。例如,在冷原子实验中,它们需要为实验提供高稳定性的磁场;在医疗设备的核磁共振、电化学应用的精准化学反应等领域,对电流源的稳定性和精度要求极高。此外,许多实验需要实现电流的快速变化,这就要求电流源具有快速的跳变响应和足够的带宽。例如,在冷原子实验的不同阶段,可能需要不同大小的磁场,对应的电流需求从毫安到数安不等。这不仅要求电流能快速跳变,有时还需要能快速通断,对电路带宽提出了较高要求。

2、传统的恒流源多采用单路输出,增加输出电流的带宽往往会增加噪声,影响直流输出的稳定度。市场上的多数产品以单一功能为主,无法通过外部ttl信号进行时序控制。而高精度大电流恒流源价格昂贵,实验中常本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高带宽恒流源电路,其特征在于,所述电路包括:人机交互模块、微控制器模块、可调基准电压模块、直流电流源模块、交流电流源模块;所述微控制器模块通过串口与所述人机交互模块连接,所述微控制器模块与所述可调基准电压模块中的数字模拟转换器子模块连接,所述微控制器模块通过I/O口接收触发信号,并根据所述触发信号确定第一输出电流;所述微控制器模块与所述交流电流源模块连接,所述微控制器模块向所述交流电流源模块输出波形信号,所述直流电流源模块用于根据所述触发信号切换所述第一输出电流,所述交流电流源模块用于根据输入的所述波形信号输出第二输出电流,在所述高带宽恒流源电路中输出所述第一输出电流或第二输出电...

【技术特征摘要】

1.一种高带宽恒流源电路,其特征在于,所述电路包括:人机交互模块、微控制器模块、可调基准电压模块、直流电流源模块、交流电流源模块;所述微控制器模块通过串口与所述人机交互模块连接,所述微控制器模块与所述可调基准电压模块中的数字模拟转换器子模块连接,所述微控制器模块通过i/o口接收触发信号,并根据所述触发信号确定第一输出电流;所述微控制器模块与所述交流电流源模块连接,所述微控制器模块向所述交流电流源模块输出波形信号,所述直流电流源模块用于根据所述触发信号切换所述第一输出电流,所述交流电流源模块用于根据输入的所述波形信号输出第二输出电流,在所述高带宽恒流源电路中输出所述第一输出电流或第二输出电流。

2.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述可调基准电压模块包括基准电压子模块及数字模拟转换器子模块,所述基准电压子模块中的第一输出电压与所述数字模拟转换器子模块中的正参考电压输入端连接,所述基准电压子模块中的第二输出电压与所述数字模拟转换器子模块中的负参考电压输入端连接,所述数字模拟转换器子模块中的三个信号连接端均连接所述微控制器模块,所述三个信号连接端由所述微控制器模块中的串行外围设备接口对应的通信协议的时序进行数据传输;所述基准电压子模块为所述数字模拟转换器子模块提供参考电压。

3.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述直流电流源模块包括误差放大子模块、功率放大子模块、采样反馈电路子模块;其中,所述误差放大子模块的一端与所述功率放大子模块的一端连接,所述误差放大子模块的另一端与所述采样反馈电路子模块的一端连接,所述功率放大子模块的另一端与所述采样反馈电路子模块的另一端连接。

4.根据权利要求3所述的电路,其特征在于,所述误差放大子模块包括第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容及第一运算放大器;其中,所述第一电阻的第一端与所述可调基准电压模块中的数字模拟转换器子模块连接,所述第一电阻的第二端与所述第一运算放大器的反向端连接,所述第一电容的第一端与所述第一运算放大器的反向端连接,所述第一电容的第二端与所述第一运算放大器的输出端连接,第二电阻与所述第二电容并联连接,得到第一并联端和第二并联端,所述第一并联端与所述第一运算放大器的反向端连接,所述第二并联端与所述采样反馈电路子模块的反馈端连接,所述第一运算放大器的同相端接地。

5.根据权利要求3所述的电路,其特征在于,所述功率放大子模块包括第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、第三电阻、第一偏置电流源及第二偏置电流源;其中,第一三极管的集电极与正电源连接,所述第一三极管的基极与所述第二三极管的基极连接,所述第一三极管的发射极与所述第二偏置电流源的第一端连接,所述第二偏置电流源的第二端与负电源连接,所述第三电阻与所述第一三极管的基极、第二三极管的基极连接,所述第二三极管的集电极与所述负电源连接,所述第二三极管的发射极与所述第一偏置电流源的第一端连接,所述第一偏...

【专利技术属性】
技术研发人员:张新定雷宝龙张善超
申请(专利权)人:华南师范大学
类型:发明
国别省市:

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