隨著科技的不斷進(jìn)度，高精度電流源在自動測試/測量以及各種應(yīng)用中承擔(dān)著重要的作用。然而想要更高精度的指標(biāo)參數(shù)，就需要電流源儀器研發(fā)得更完善。

眾所周知，高精度電流源是電子實驗中重要的測試儀器，能夠廣泛應(yīng)用在電化學(xué)、電光源、測量技術(shù)和電子儀器等領(lǐng)域。然而市場上的電流源輸出電流小、精度低、價格貴，都很難滿足客戶的需求。那么高精度電流源如何設(shè)計出來?

1、線性穩(wěn)流原理

圖：數(shù)控式線性穩(wěn)流電路結(jié)構(gòu)

數(shù)控式線性穩(wěn)流電路結(jié)構(gòu)如上圖所示，它由調(diào)整管、誤差放大器、電流檢測器、D/A、A/D、MCU控制系統(tǒng)組成。當(dāng)調(diào)整管工作在放大狀態(tài)下，通過控制調(diào)整管基極電位，從而控制管壓降UCE的大小，為了使輸出電流穩(wěn)定，當(dāng)負(fù)載變化或者輸入電壓UI波動時，需要調(diào)整UCE，使輸出電流保持不變。通過改變控制電壓UC的大小，可改變輸出電流的大小。MCU系統(tǒng)通過D/A器件可達(dá)到輸出電流程控目的。

2、電流源硬件設(shè)計

圖：電流源硬件框圖

電流源硬件框圖如上圖所示，由T頻變壓器、單相橋式整流濾波、一次穩(wěn)壓、線性穩(wěn)流、輔助電源、STM32系統(tǒng)、D/A和A/D組成。輔助電源采用LM317、LM337、LM7805、LM7905、AMS1117電源管理芯片，提供電路中芯片正常工作的電壓。STM32單片機(jī)系統(tǒng)通過D/A控制線性穩(wěn)流輸出，通過A/D讀取輸出值，從而到達(dá)程控目的。

3、程控穩(wěn)流電路設(shè)計

程控穩(wěn)流電路主要由電流檢測電路、誤差放大電路、誤差放大穩(wěn)壓電路組成。

4、電流源軟件設(shè)計

電流源軟件設(shè)計分為界面顯示和控制兩部分，主要功能有恒流輸出，任意波形電流輸出，按上次運行參數(shù)輸出。

ATS-2000C系列高精度電流源參數(shù)：

5、電流輸出控制程序設(shè)計

電流輸出分為恒流輸出和任意波形輸出。恒流輸出需要設(shè)置輸出電流值，運行時間。恒流輸出開始時，系統(tǒng)獲取設(shè)置參數(shù)，并將設(shè)置電流值轉(zhuǎn)換為D/A設(shè)置值，啟動系統(tǒng)計時器，控制D/A輸出并通過A/D讀取輸出電流。當(dāng)運行結(jié)束信號有效時，輸出結(jié)束。任意波形輸出需要設(shè)置每個步序的上升時間。

審核編輯：湯梓紅