新型多路精密直流恒流源制造技术

本实用新型专利技术涉及一种新型多路精密直流恒流源，包括机壳及其内部的控制电路，在机壳上设有N路电流表表头、N路电流微调旋钮、N路恒流输出接口及交流电插孔并与控制电路相连接，该控制电路包括电源转换电路和N路恒流源电路，该电源转换电路将交流电转换为直流电N路恒流源电路供电，每路恒流源电路均由精密基准源电路、放大电路和电流表表头连接构成并输出直流恒流。本实用新型专利技术能够实现多路高精度恒流输出的功能，每路恒流源相互独立工作，可同时满足为多个设备提供恒流源的需要，方便了用户的使用，提高了设备的性价比，同时达到了高精密直流恒流源电路的设计分辨率(分辨率达到0.1纳安级)的要求，可广泛地应用在需要精密测量的各个领域中。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及直流恒流源设备，尤其是一种新型多路精密直流恒流源。
技术介绍
目前，直流恒流源设备在各种电子测量电路和传感器电子电路中具有非常广泛的应用，是LED新能源、信号检测和功率放大等场合中不可替代的单元，尤其是在某些智能仪器仪表和先进检测技术中对直流恒流源设备的精度要求越来越高。由于高精度恒流源设备输出的电流小、精度高，因此，高精度恒流源设备与一般的直流恒流源电路相比，其中的基准源及放大电路更容易受到电路中纹波和噪声的影响，导致输出的电流难以提高到0. 1纳安级的分辨率，不能满足高精度测量的需要。另外，现有的精密直流恒流源设备通常为只具有一路电流输出功能，给使用带来不便，同时也带来设备成本的提高。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够达到0. 1纳安级分辨率且成本低廉、使用方便的新型多路精密直流恒流源。本技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的一种新型多路精密直流恒流源，包括机壳及其内部的控制电路，在机壳上设有N 路电流表表头、N路电流微调旋钮、N路恒流输出接口及交流电插孔并与控制电路相连接， 该控制电路包括电源转换电路和N路恒流源电路，该电源转换电路将交流电转换为直流电 N路恒流源电路供电，每路恒流源电路均由精密基准源电路、放大电路和电流表表头连接构成并输出直流恒流。而且，所述的精密基准源电路由精密基准电压源芯片LM399、基准电源输入电路和基准电源输出电路连接构成，基准电源输入电路和基准电源输出电路均由运算放大器及晶体管连接构成。而且，所述的放大电路由复合放大器Al、跟随放大器A2和浮置电源连接构成，该复合放大器Al的反相输入端与精密基准源的正极、电阻Rl的一端相连接，复合放大器Al 的输出端与精密基准源的负极、电阻Rl的另一端及电阻R3的一端相连接，复合放大器Al 的正向输入端与跟随放大器A2的正向输入端及电阻R2的一端相连接，跟随放大器A2的反相输入端与输出端及浮置电源的浮置地B端相连接，浮置电源的两个电源输出端分别与复合放大器Al的电源输入端相连接，浮置电源的浮置地B端与复合放大器Al的输入保护屏蔽端相连接，电阻R2的另一端和电阻R3的另一端连接电流表表头和恒流输出接口。而且，所述的复合放大器Al由主放大器、一对场效应管和斩波放大器连接构成， 在主放大器的输入端连接一对性能完全一样的场效应管，主放大器与斩波放大器相连接， 所述主放大器为精密放大器，所述的斩波放大器使用高输入阻抗且低输入失调电压的斩波放大器。而且，所述的复合放大器由主放大器和斩波放大器连接构成，所述的主放大器采3用内部集成一对FET场效应管的静电计级精密运算放大器，所述的斩波放大器使用高输入阻抗且低输入失调电压的斩波放大器。而且，所述的电阻R1、电阻R2和电阻R3使用精密线绕电阻。而且，在机壳上还设有用于校准电流表表头的电流表校准钮。而且，所述的电流表表头为四位半数字显示电流表。而且，所述的恒流输出接口采用的航空插头。而且，所述的N路为2 16路。本技术的优点和积极效果是1、本技术采用多路恒流源电路能够实现多路高精度恒流输出的功能，每路恒流源电路均采用精密基准电压源芯片LM399为主的高精密基准源电路和高精度放大电路， 一方面高精密基准源电路提供高精度的参考电源，另一方面高精度放大电路将高精度复合放大器、跟随放大器及浮置电源有机地连接在一起，从而最大程度上减小环境温度、湿度、 电压波动及器件自身漂移等产生的误差，满足了高精密直流恒流源电路的设计分辨率(分辨率达到0.1纳安级)的要求。2、本技术同时具有多路高精度恒流输出的功能，每路恒流源相互独立工作， 可同时满足为多个设备提供恒流源的需要，方便了用户的使用，提高了设备的性价比，可广泛地应用在需要精密测量的各个领域中。附图说明图1是本技术的机壳前面板示意图；图2是本技术的机壳后面板示意图；图3是本技术的控制电路方框图； 图4是第一路恒流源电路图；图5是精密基准源电路图；图6是一种放大电路的电路图；图7是另一种放大电路的电路图。具体实施方式以下结合附图对本技术实施例做进一步详述一种新型多路精密直流恒流源，包括机壳及其内部的控制电路。本技术以六路精密直流恒流源为例进行说明，如图1所示，在机壳的前面板1上设有六路电流表表头2 和六路电流微调旋钮3，电流表表头为四位半数字显示电流表，分别显示六路恒流输出电流值，其显示范围为0. OOOOuA到1. 9999uA，六路电流微调旋钮可以对六路恒流输出值进行调整。如图2所示，在机壳的后面板4上设有六路电流表校准钮5、六路恒流输出接口 6及交流电插孔7等，电流表校准钮平时不用，只有在对电流表表头进行校准时才使用，六路恒流输出接口采用航空插座分别用于六路恒流输出。电流表表头、电流微调旋钮、电流表校准钮、恒流输出接口以及交流电插孔与机壳内部的控制电路相连接。如图3所示，机壳内的控制电路包括电源转换电路和恒流源电路，电源转换电路的输入端与机壳后面板上的交流电插孔相连接，该电源转换电路的输出端分别与各路恒流源电路相连接，各路恒流源电路的输出端分别连接到机壳后面板上的恒流输出接口输出并可在机壳前面板上的电流表表头进行显示。各路恒流源电路的构成完全相同，可以分别独立工作。现以第一路恒流源电路为例进行说明，如图4所示，该恒流源电路包括精密基准源电路、放大电路和电流表表头，该精密基准源电路主要由精密基准电压源芯片LM399构成为放大电路输出电压Vref，该放大电路由复合放大器Al、跟随放大器A2、浮置电源和电阻 RU R2、R3连接构成，为了保证直流恒流源电路的精度，所述的电阻Rl、R2、R3选用稳定性非常好的精密线绕电阻，其温度系数优于2PPM/度。该放大电路的连接关系为复合放大器 Al的反相输入端与精密基准源的正极、精密线绕电阻Rl的一端相连接，复合放大器Al的输出端与精密基准源的负极、精密线绕电阻Rl的另一端及精密线绕电阻R3的一端相连接，复合放大器Al的正向输入端与跟随放大器A2的正向输入端及精密线绕电阻R2的一端相连接，跟随放大器A2的反相输入端与跟随放大器A2的输出端及浮置电源的的浮置地B端相连接，浮置电源的两个电源输出端+B、-B分别与复合放大器Al的电源输入端相连接，浮置电源的的浮置地B端与复合放大器Al的输入保护屏蔽端B相连接，精密线绕电阻R2的另一端和精密线绕电阻R3的另一端另一端连接电流表表头并输出直流恒流源。该放大电路的工作原理为浮置电源和跟随放大器A2为复合放大器Al供电，复合放大器Al作为一理想放大器，当一个精密基准源输出的电压Vref加到电阻Rl上时，其电流为Iki = Vref/Rl, 由于电阻R2上没有电流流过(放大器的输入阻抗为无穷大)，因此Vk3 = Vref，流过负载的电流Iz = VE3/R3 = Vref/R3,这个电流全部流过负载，该电流的大小只取决于Vref和R3， 并不受负载大小的影响。下面对电路中的各部分分别进行说明。如图5所示，精密基准源电路由精密基准电压源芯片、基准电源输入电路和基准电源输出电路连接构成。精密基准电压源芯片采用的是LM399芯片(图中标识为N5)，该 LM399芯片的基准电压由隐埋齐纳管提供，由于该新型稳本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种新型多路精密直流恒流源，包括机壳及其内部的控制电路，其特征在于：在机壳上设有Ｎ路电流表表头、Ｎ路电流微调旋钮、Ｎ路恒流输出接口及交流电插孔并与控制电路相连接，该控制电路包括电源转换电路和Ｎ路恒流源电路，该电源转换电路将交流电转换为直流电Ｎ路恒流源电路供电，每路恒流源电路均由精密基准源电路、放大电路和电流表表头连接构成并输出直流恒流。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：苏丹，
申请(专利权)人：天津市盛丹电子技术发展有限公司，
类型：实用新型
国别省市：12