本文介紹基于兆易創(chuàng)新GigaDevice的GD32G553系列MCU設(shè)計(jì)的單通道可編程高精度直流源表（Single-Channel Precision DC Source Meter）H1501A。兆易創(chuàng)新GD32G5系列MCU采用Arm Cortex-M33高性能內(nèi)核，主頻高達(dá)216MHz，存儲(chǔ)容量支持512KB eFlash以及128KB SRAM，內(nèi)置高級(jí)DSP硬件加速器和單精度浮點(diǎn)單元(FPU)，集成了硬件三角函數(shù)加速器(TMU)，濾波算法(FAC)、快速傅里葉(FFT)等多類硬件加速單元，可以大幅提升處理效率，非常適用于測(cè)試半導(dǎo)體、分立元器件和無(wú)源元器件等。

產(chǎn)品功能

H1501A單通道可編程高精度直流源表, 結(jié)合了精密、低噪聲、高穩(wěn)定的直流電源和低噪聲、高阻抗的萬(wàn)用表,能夠同時(shí)輸出并測(cè)量電壓和電流。這些功能使得 H1501A 成為既需要高分辨率,又需要高精度的各種IV(電流與電壓)測(cè)量任務(wù)的理想選擇。

數(shù)字源表由于其內(nèi)置了源功能,所以可以用來(lái)生成一組電流電壓（I-V）特性曲線，這對(duì)于半導(dǎo)體器件和材料的測(cè)試是非常有用的。相當(dāng)于電壓源、電流源、電壓表、電流表和電阻表的綜合體。

小貼士：數(shù)字源表的用途有哪些？

數(shù)字源表是為常規(guī)的測(cè)試和高速生產(chǎn)測(cè)試等應(yīng)用而設(shè)計(jì)的,在通信、半導(dǎo)體、計(jì)算機(jī)、汽車與醫(yī)療行業(yè)的組件與模塊制造,源表對(duì)于其各種特征分析與生產(chǎn)過(guò)程測(cè)試都極具實(shí)用價(jià)值。它通常也用于測(cè)試和研發(fā)實(shí)驗(yàn)室。

產(chǎn)品特征

1）單通道綜合四象限電源和測(cè)量功能,可輕松準(zhǔn)確地測(cè)量電流和電壓

2）量程：±150V、 ±1A(直流) ,可同時(shí)滿足高電壓和大電流測(cè)量需求，推動(dòng)測(cè)量?jī)x器的標(biāo)準(zhǔn)化

3）最小測(cè)量分辨率可達(dá)100pA/100uV

高速測(cè)量,最高可支持500K的ADC采樣率，采樣率可選設(shè)定

4）3.5英寸彩色LCD電容觸摸屏，提供了簡(jiǎn)單易用的前面板GUI支持傳統(tǒng)和默認(rèn)的SCPI命令

5）數(shù)字I/O控制, 可靈活配置純硬件高速I/O， 可實(shí)現(xiàn)閾值觸發(fā)， 從而實(shí)現(xiàn)輸出測(cè)量值和用戶系統(tǒng)的高效交互

6）USB2.0/RS485接口

系統(tǒng)架構(gòu)圖如下：

工作原理和模塊講解

以下是對(duì)各個(gè)功能模塊的講解：

01 電源AC-DC的轉(zhuǎn)化電源板(Power Board)

輸入電源可選110/220Vac；

輸出電源+/-150V +/-15V 給功放板(AMP Board)供電；

輸出12V@3A 給外設(shè)板(Peripheral device Board)及主控板(MCU Board)供電

02功放板(AMP Board)

將DAC的小信號(hào)放大，并接收輸出端(Output Terminal)電壓、電流信號(hào)的反饋信號(hào)。

03外設(shè)板(Peripheral device Board)

控制電壓檔位設(shè)置， 電流檔位設(shè)置及模式的切換

ADC采集電壓電流信號(hào)、DAC輸出控制電壓

04其他功能模塊

3.5”電阻式觸摸串口屏, 顯示設(shè)置電壓電流、檢測(cè)電壓電流及工作模式等等參數(shù)、散熱風(fēng)扇及USB2.0 通訊輸出口接口

附上主控電路圖

附上主控電路板細(xì)節(jié)圖(實(shí)際電路板只有2x8cm大小)

關(guān)于GD32 MCU

兆易創(chuàng)新GD32 MCU是中國(guó)高性能通用微控制器領(lǐng)域的領(lǐng)跑者，中國(guó)最大的Arm MCU家族，中國(guó)第一個(gè)推出的Arm Cortex-M3、Cortex-M4、Cortex-M23、Cortex-M33及Cortex-M7內(nèi)核通用MCU產(chǎn)品系列，并在全球首家推出RISC-V內(nèi)核通用32位MCU產(chǎn)品系列，已經(jīng)發(fā)展成為32位通用MCU市場(chǎng)的核心之選。以累計(jì)超過(guò)15億顆的出貨數(shù)量，超過(guò)2萬(wàn)家客戶數(shù)量，63個(gè)系列700余款產(chǎn)品選擇所提供的廣闊應(yīng)用覆蓋率穩(wěn)居中國(guó)本土首位。

兆易創(chuàng)新GD32 MCU也是Arm大學(xué)計(jì)劃(University Program, AUP)中國(guó)首批合作伙伴、Arm mbed IoT平臺(tái)生態(tài)合作伙伴、RISC-V基金會(huì)戰(zhàn)略會(huì)員、“兆易創(chuàng)新杯”中國(guó)研究生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的冠名廠商。GD32以打造“MCU百貨商店”規(guī)劃發(fā)展藍(lán)圖，為用戶提供最全面的系統(tǒng)級(jí)產(chǎn)品和解決方案支撐，構(gòu)建智能化開(kāi)發(fā)平臺(tái)和完善的產(chǎn)品應(yīng)用生態(tài)。更多信息歡迎訪問(wèn)GD32MCU.com。