一种高稳定性恒流源设计
高精度恒流恒压整流电源设计
高精度恒流恒压整流电源设计高精度恒流恒压整流电源设计随着科技的不断发展，电子设备在我们日常生活中扮演着越来越重要的角色。
为了保证这些电子设备的正常运行，我们需要为其提供稳定可靠的电源。
在电源设计中，高精度恒流恒压整流电源成为了一种常见的选择。
高精度恒流恒压整流电源的设计目标是提供稳定的电流和电压输出，以满足不同电子设备的需求。
其核心原理是通过反馈控制电路来实现精确的电流和电压调节。
通过对输入电压和输出电流电压进行实时监测和调节，可以确保电源输出的稳定性和可靠性。
设计这种电源的关键是选择合适的电源拓扑和控制策略。
常见的电源拓扑包括线性稳压电源、开关稳压电源和开关电源等。
线性稳压电源具有简单、可靠的优点，适合用于低功率应用。
开关稳压电源具有高效率、小体积的特点，适合用于大功率应用。
根据实际需求和成本考虑，选择合适的拓扑结构。
控制策略方面，常见的有反馈控制和前馈控制两种方式。
反馈控制通过对电源输出进行采样和比较，根据误差信号来调整控制器的输出，使得输出电压和电流达到设定值。
前馈控制则根据输入信号的变化预先调整输出电压和电流，以提高响应速度和稳定性。
在设计过程中，还需要考虑到电源的负载特性和环境因素。
负载特性包括负载电阻、电感和电容等参数的变化对电源稳定性的影响。
环境因素包括温度、湿度和电磁干扰等因素对电源性能的影响。
通过合理的设计和选择合适的元件，可以提高电源的抗干扰能力和稳定性。
高精度恒流恒压整流电源的设计不仅要考虑整体性能，还需要兼顾成本和功耗。
因此，在设计中需要权衡各种因素，选择适合的方案。
总之，高精度恒流恒压整流电源设计是电子设备正常运行的关键之一。
通过选择合适的拓扑结构和控制策略，以及考虑负载特性和环境因素，可以实现稳定可靠的电源输出。
随着科技的不断进步，我们相信高精度恒流恒压整流电源设计将会得到进一步的发展和应用。
30A高稳定度恒流源系统的研制-答辩
2 恒流源系统总体方案设计
本提出了一种基于负反馈式线性调整和开关型稳流器的组合调整型恒
流源设计方案。该系统主要由微控制器、参考电压、电压跟随器、误差比较
放大器、并联功率调整管、采样电阻、A/D转换模块、前级预稳压模块组成。 电流发生单元采用输出可调的开关型模块提供，后级用串联负反馈型稳流电
路进行进一步稳流，并采用多只功率MOSFET并联工作的方法扩展输出电流， 使系统在输出大电流情况下仍能达到很高的稳定度。
CLR AGND LDAC
SYNC SCLK SDIN SDO
AD5791
RFB INV
10pF
VOUT
+15V
- AD8675
A3
VREF
+
-15V
光电耦合器
DGND AGND VREFNF VREFNS VSS
VREFN
+15V
+
AD8676
A2
-
-15V
10uF
-15V
0.1uF
AD8676:缓冲基准电压输入 AD8675:对DA输出进行缓冲，提高带载能力
。 u 设计了基于MSP430单片机的核心控制电路。 u 采用定制机型完成恒流源样机装配，设计触摸屏功能和界面，对输出电流进
行了对比测试。
存在的不足：
l 步进值不精确。 l 由开关电源引入的纹波和噪声不能彻底抑制，造成小电流时信噪比大，影响
稳定度水平。 l 保护措施不全面，有待继续优化。
硕士期间科研业绩：
3 串联负反馈式稳流电路设计与分析
串联负反馈型稳流电路
+12V
VREF
A1
DAC
-12V C1 电压跟随器
基于单片机的高稳定数控恒流源的设计与实现
１系统原理介绍
设 计 的高精 度数 控恒流 源 ，由 电流 源模 块 、测量模块 、电源模块和数控模块构成 ，以 压控恒流源 为核 心，用 单片机控 制高精 度 Ｄ／ Ａ 输 出 的 电压 值 送 入 电流 源 模 块 ，可 完 成 对 输 出 电流 的精密控制 ，其 中电流源模块采用运算放 大器和大功率管构成 的自举反馈式 电路 ，稳定
出 电流 ， 形 成 一 个 闭 环 形 式 的 控 制 系统 ， 使 输 出 电 流 更 加 稳 定 ， 本 系统 已用于 恒流驱 动 的 “ 高性 能 数 控 安 培 力 教 学 演 示 仪 ” ， 取 得 了很 好 的预 期 效 果 。
回
三极管 Ｉ 。 Ｉ 。 ，所 以 电
位 串行模式的 Ａ／ Ｄ芯片 ，内置有 ２ ． ５ Ｖ基准源 ， 有效 的减少 了外 围电路及控制 引脚 ，提 高了系 统 的稳定性 。
输 出电流和增大输 出电阻，改进 了恒流特性 ，
实现高精度 的恒流输出 。
２硬件设计
２ ． １单 片机 系统 单 片机系统是该恒 流源 的核 心控制模块 ，
运 算 放 大 器 Ｕ１的 ６脚 与 三极 管 Ｏｌ的基 极 相 连， ２脚 与 Ｑｌ的 发 射 极 和 Ｒ５ 相 连 ，形 成 了一 个 小 电 流 恒 流 电 路， 电 流 Ｉ 。 ＝ Ｕ。 ｃ ／
，
时采 集输 出 电流模 拟量 ，经单 片 机 分析 处理 ， 实时动 态控 制其输
恒流 源是 能够 向 负载提供 恒 定 电流 的 电源 ，应 用 十分 广泛 ， 本文 介 绍一款 高稳 定 的数控 恒 流 源 的 设 计 与 实 现 该 恒 流 源 以 Ｓ Ｔ Ｃ １ ２ Ｃ ５ Ａ ６ ０ Ｓ ２单 片机 为控 制 器， 通 过 键 盘设 置 恒 流 源 输 出 电 流
高稳定激光原子磁力仪恒流源电路设计
高稳定激光原子磁力仪恒流源电路设计陈立杰;黄光明;杨国卿【摘要】针对用于原子磁力仪的895 nm VCSEL激光器,提出了一种电路结构简单,高稳定性的压控恒流源电路.此电路使用了一种巧妙的精密恒流源电路与一种常见的压控微电流源电路相并联,在保证高稳定性和一定精度的基础上,实现了低成本、小体积和低功耗.通过实验检测表明,恒流源的稳定性优于10-6A(最大波动0.35μA),电流步进连续可调,电路面积为4.5 cm ×4.5 cm,最大功耗为468 mW,能够很好地满足小型激光泵浦的原子磁力仪对激光器的控制要求.【期刊名称】《激光与红外》【年(卷),期】2019(049)008【总页数】7页(P1007-1013)【关键词】高稳定性;VCSEL激光器;恒流源;磁力仪【作者】陈立杰;黄光明;杨国卿【作者单位】华中师范大学物理科学与技术学院,湖北武汉430079;华中师范大学物理科学与技术学院,湖北武汉430079;杭州电子科技大学电子信息学院,浙江杭州310018【正文语种】中文【中图分类】TN7071 引言高精度的激光泵浦原子磁力仪是分析和测量磁场的有效工具,学科交叉研究的开展使相关的弱磁测量技术发展迅速,高精度磁测技术在地球物理勘探、地质灾害预报、海陆矿藏勘测、环境监测和生物医药等领域展现出巨大的潜力。
同时不同的应用领域对原子光泵磁力仪控制系统的功耗和体积提出了不同的要求[1-2]。
原子磁力仪系统的光源部分主要由半导体激光器及相关控制器、光路元件组成。
激光器在磁力仪中非常重要,是光源部分的核心组件[3]。
在激光器的应用过程中,需要激光器有较高的功率稳定性以及激光的波长稳定性,驱动电流的稳定和温度都会引起激光器的功率和波长变化。
因此设计能够稳定激光器工作温度与输出功率的驱动电路非常必要[4-6]。
虽然很多的高精度商用电流源(比如Anglent的B2902A)都可以满足对激光器电流的控制精度和稳定性要求,但是商用电流源通常价格昂贵,体积和功耗都比较大,不适合集成到自主研发的磁力仪当中。
三级管恒流源电路
三级管恒流源电路引言：三级管恒流源电路是一种常见的电路类型，广泛应用于电源、电机驱动器和LED调光器等领域。
三级管恒流源电路可以保持恒定的输出电流而不受负载变化的影响，是一种高性能、高可靠性的电路。
一、三级管恒流源电路的基本原理三级管恒流源电路主要由三个BJT（双极性晶体管）组成，分别为Q1，Q2和Q3。
电路的输入电压为Vin，额定输出电流为Iout。
当Vin增加时，Q1的基极电压也随之增加，Q1反向截止。
同时，Q2和Q3的基极电压都会降低，导致它们进入放大状态。
在此状态下，Q2和Q3形成一个反相放大器，将Vin的负载电压放大，并传输到输出端。
当Iout增加时，电路自动调整，使输出恒流保持不变。
当Iout减小时，Q3的VBE电压降低，Q3进入非放大状态，该电流被Q2截止。
这会导致Q2的基极电压降低，导致Q1进入放大状态。
在此状态下，Vin的负载电压被放大，Iout自动调整以保持恒定输出。
二、三级管恒流源电路的特点1. 稳定的输出电流。
三级管恒流源电路可以保持恒定的输出电流，即使负载发生变化。
2. 高可靠性和高性能。
三级管恒流源电路具有较高的可靠性和性能，可以在宽广的温度范围内，较长时间内工作。
3. 小尺寸。
三级管恒流源电路具有较小的尺寸，可以在高密度的电路板上实现。
4. 具有反向保护功能。
三级管恒流源电路具有反向保护功能，不会受到反向电压损伤。
5. 低成本。
三级管恒流源电路由普通的场效应晶体管或双极晶体管构成，成本较低，适用于大批量生产。
三、应用范围三级管恒流源电路广泛应用于LED驱动器、电源、电机驱动器等领域。
在LED驱动器中，三级管恒流源电路可以保持恒定的电流输出，不会因LED电压的变化而影响LED亮度，保证LED灯具具有均匀、稳定和高效的亮度输出。
在电源和电机驱动器中，三级管恒流源电路可以保持稳定的输出电流，使设备的稳定性和可靠性得到保证。
结论：三级管恒流源电路是一种高性能、高可靠性、低成本的电路，广泛应用于各种领域。
1A 高稳定度恒流源的试制
1A 高稳定度恒流源的试制
1 原理
作为精密直流测量系统，高稳定度的恒流源的设计是十分重要的。
本系统采
用的是集成运放反馈型恒流源电路，它通过负反馈作用，便加到比较放大器两
个输入端的电压相等，从而保持输出电流的恒定[ 1].图1 是反馈型恒流源的电路及方框图，其中包括高速管理、采样电阻、基准电压、比较放大器等。
在要
求输出电流较大、精度较高的实际应用中，采用反馈型恒流源电路是行之有效
的方法。
由图1（a）可知，比较放大器一个输入端是基准电压Us，另一端是负载电
流I0 ，采样电阻Rs 的电压降I0Rs，若比较放大器两个输入电压暂时不等，其电压值被放大后，加到高速管的栅极（G）与源极（S ）之间，从而改变调整管VGS 的值，由调整管的转移特性可知：I0 在Rs 两端的压降也随着改变，直到比较放大器的两个输入电压之差等于零，于是
即
由此可见，在理想状态下，反馈型恒流源的输出电流I0 仅由基准电压Us 和
采样电阻Rs 决定，而与输入电压UI 和负载电阻RL 的变化没有关系。
2 反馈
型恒流源输出电流不稳定因素分析
根据图1（a）电路可以推导出输出电流表达式如下
其中，UI 恒流源直流输入电压；U0 恒流源输出电压；I0 恒流源输出电压；Us 基准电压；r0 调整管电路等效输出电阻；RS 采样电阻；K 放大器（包括调整管）总电压增益。
为了说明（2）式所表达的物理意义，可将其分解为三部分，即
其中，I1 主要表征输出电流I0 与基准电压Us 和采样电阻Rs 间的量值关系。
基于单片机的高性能数控恒流源设计与实现
基于单片机的高性能数控恒流源设计与实现数控恒流源是一种功能比较强大的电子元器件。
它能够为其他电子元器件提供稳定的电流输出，这对很多电子设备的正常运行起到了重要的保障作用。
在工业生产领域，尤其是半导体、电路板等领域，数控恒流源的应用相当广泛。
在本文中，我将介绍一种基于单片机的高性能数控恒流源，让我们一起来看看吧。
一、设计原理该数控恒流源主要由单片机、操作界面、甄别功放和恒流稳压器四部分组成。
单片机和操作界面相连，利用程序控制电流的大小，同时可以显示电流大小和一些操作信息。
甄别功放是用来放大输出电流的，而恒流稳压器则是保证输出电流的稳定性。
二、具体实现1. 单片机电路在本设计中，我们选择了AVR单片机，主要是因为其性价比高以及易于编程的特点。
使用单片机所需的周边电路如晶振、电源电路等，这里就不再赘述。
2. 操作界面我们选择了一个12864的液晶显示器，以及四个按键，分别为上、下、左、右。
通过这些按键来选择电流大小和操作模式等。
3. 甄别功放甄别功放主要是用来放大输出电流的，我们选择了OPA548T 作为甄别功放。
其最大音量及输出功率分别为24V和200W，应该足够满足在工业生产领域的需求。
4. 恒流稳压器稳压芯片使用的是LM317，它可以输出1.2V至37V的电压，并可以有一个电流稳定的输出。
在本设计中，我们将其设置为输出1A的电流。
并用一个调节电阻来实现输出电流的调节。
三、总结本文介绍了一种基于单片机的高性能数控恒流源。
它具有功能强大、精度高、控制方便等优点。
在工业生产领域中，它有着广泛的应用。
希望本文能够对大家在这一领域里的设计和实现提供一些启示和帮助。
高刷新率高稳定性LED恒流驱动电路的设计
关 键词 ： 高刷新率； 高稳定性； 带隙基准源； 电流镜
中图分 类 号 ： Ｔ Ｎ ４ ３ － ９ ４ ９ ０ （ ２ ０ ｌ ５ ） ０ ３ 一 Ｏ ５ ３ １ 一 Ｏ ７
Ｌ Ｅ Ｄ显 示 屏 具 有 节 能 、 环保 、 色 彩 鲜 艳 等 优 势 被 广泛 使用 于 公共 媒体 、 户外 广告 、 亮 化工 程 等领 域 中。Ｌ Ｅ Ｄ驱 动 电路 的 性 能 对 Ｌ Ｅ Ｄ显 示 屏 的 显 示 质
ｂ ａ ｎ ｄ ｇ ａ ｐ ｒ ｅ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｈ ｉ ｇ ｈ ｏ ｕ ｔ ｐ ｕ ｔ ｉ ｍｐｅ ｄ ａ ｎ ｃ ｅ ｃ ｕ ｒｅ ｎ ｔ ｍｉ ｒｏ ｒ ｔ ｏ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ． Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ： ｈｉ 【 ｇ ｈ ｒ ｅ ｆ ｒ ｅ ｓ ｈ； ｈ ｉ ｇ ｈ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ； ｂ ａ ｎｄ ｇ ａ ｐ ｒ ｅ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎｃ ｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ； ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｍｉ ｒｏ ｒ
电压 的变化 、 温度 的 变 化 ， Ｌ Ｅ Ｄ 的性 能会 受 到影 响 。 电压 的波动 会 引起 电流 的变 化 ， 温 度 的 变 化 能 够 引
Ｅ Ｅ ＡＣ Ｃ： ４ ２ ４ ０ Ｄ； １ ２ １ ０
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ５ － ９ ４ ９ ０ ． ２ ０ １ ５ ． ０ ３ ． ０ １ ２
高刷新 率高稳定性 Ｌ Ｅ Ｄ 恒 流 驱 动 电路 的设 计
黎 官华 ， 王 卫 东
基于AD5542的高精度数控恒流源设计
基于AD5542的高精度数控恒流源设计随着电子技术向各个领域的渗透，许多场合，尤其是高精度测控系统需要高精度、高稳定性的数控恒流源。
数控恒流源主要由D/A 来控制电流输出大小，恒流源的分辨率、精度、稳定性主要取决于D/A 芯片及其外围电路，因此要达到高精度、高稳定性的恒流源，必须在选器件上慎重考虑。
本文给出了一种基于AD5542 设计的高精度数控恒流源电路，并已成功应用于陀螺和加速度计等测试中。
基本原理该高精度数控恒流源的结构原理框图如图1 所示，它由总线端、数字隔离电路、D/A 转换电路、V/I 转换电路组成，D/A 采用16 位芯片AD5542，V/I 转换电路采用了高精度运放OP97 和三极管来实现。
图1 高精度数控恒流源的结构原理框图硬件电路设计1 D/A 转换电路数字隔离电路采用专门的磁隔芯片，在此不作介绍。
AD5542 是ADI 公司的一款单通道、16 位、串行输入、电压输出数模转换器，采用5V 单电源供电。
采用多功能三线式接口，并且与SPI、QSPI、MICROWIRE、DSP 接口标准兼容。
可提供16 位性能，无须进行任何调整。
DAC 输出不经过缓冲，可降低功耗，并减少输出缓冲所造成的失调误差。
AD5542 的主要性能指标如表1 所示。
从表1 中可以看出，AD5542 的各项性能参数都是很优越的。
设计的高精度数控恒流源的D/A 转换电路如图2 所示。
图2 高精度数控恒流源的D/A 转换电路ADR433 作为D/A 芯片AD5542 的外部基准源，其初始精度、噪声和温度系数直接决定了D/A 输出的精度。
ADR433B 主要性能指标如表2 所示。
由表2 可知，ADR433B 的初始精度为0.05%，噪声为3.75μVP-P,温度系数为。
ldo恒流源电路
ldo恒流源电路LDO恒流源电路是一种常见的直流电压稳压电路，它具有低噪声、高稳定性、低功耗等优点，被广泛应用于各种电子设备中。
LDO恒流源电路的基本原理是利用反馈控制来保持输出电流的稳定。
该电路包括一个参考电压源、一个误差放大器、一个功率管和一个电感。
其中，参考电压源提供一个稳定的参考电压，误差放大器用于比较输出电压和参考电压之间的差异，功率管用于控制电流的输出，电感则用于储存能量和稳定输出电流。
LDO恒流源电路的设计要点包括以下几个方面：参考电压源的设计参考电压源是LDO恒流源电路的核心部分，它提供了一个稳定的参考电压，用于控制输出电流的稳定。
常用的参考电压源有齐纳二极管、带隙基准电压源等。
误差放大器的设计误差放大器用于比较输出电压和参考电压之间的差异，并将该差异转化为电流信号，用于控制功率管的导通程度。
误差放大器的设计需要考虑到增益、带宽、共模抑制比等因素。
功率管的设计功率管用于控制输出电流的大小，需要根据负载的需求进行选择。
功率管的种类包括MOSFET、BJT等，需要根据具体情况进行选择。
电感的设计电感用于储存能量和稳定输出电流。
电感的大小需要根据输出电流的大小、负载的特性等因素进行选择。
反馈环路的设计反馈环路用于稳定输出电流，需要考虑到环路稳定性、响应速度等因素。
反馈环路的设计需要考虑到误差放大器、功率管、电感等因素。
LDO恒流源电路是一种常见的直流电压稳压电路，具有低噪声、高稳定性、低功耗等优点，被广泛应用于各种电子设备中。
设计LDO 恒流源电路需要考虑到参考电压源、误差放大器、功率管、电感等因素，并需要进行反馈环路的设计和调整。
超高稳定度大直流恒流源的设计
超高稳定度大直流恒流源的设计占清;朱自科;陈勇;张自长;曾舒帆;李亚娟【摘要】研制的超高稳定度大直流恒流源在国防、计量、精密测量等领域都有着重要的应用价值.该直流恒流源主要采用直流电流比较仪作为反馈采样元件,使用"极低负载效应分布式电阻"作为恒流源的输出信号采样电阻,可降低电阻功耗,温漂减小,噪声有抵消效应,使恒流源的稳定性提高了一个数量级;采用功率管并联,实现大直流输出.测试结果表明:该恒流源稳定性优于0.001%(1 min),最大输出电流达400 A,是一款性能优异的超高稳定度的大直流恒流源.%Development of ultrahigh-stability big DC constant current source has important application value in the field of national defense industry,metrology,precision measurement and so on.The design of DC constant current source,DC current comparator was adopted as a sampling element and the Distributed Low Load Coefficient Precision Resistor was used as a constant current source feedback and the output signal of the sampling resistor,so the overall stability of the constant current sources was improved.And the power tube in parallel realized DC constant current source of big currentoutput,thereby the system reliability was also improved.The performance of the designed constant current source is tested,and the results indicate that the source could generate a ultrahigh-stability current.The stability of the output current is excel to 0.001%(min),the maximal output current is 400 A and it''s an excellent ultrahigh-stability big DC constant current source.【期刊名称】《电子器件》【年(卷),期】2017(040)003【总页数】5页(P607-611)【关键词】恒流源;超高稳定;极低负载效应;大电流;直流电流比较仪【作者】占清;朱自科;陈勇;张自长;曾舒帆;李亚娟【作者单位】西南林业大学机械与交通学院,昆明 650224;云南省计量测试技术研究院,昆明 650228;云南省计量测试技术研究院,昆明 650228;云南省计量测试技术研究院,昆明 650228;云南省计量测试技术研究院,昆明 650228;云南省计量测试技术研究院,昆明 650228;云南省计量测试技术研究院,昆明 650228【正文语种】中文【中图分类】TM9恒流源以输入交流电压控制输出稳定的电流达到稳流流目的,实际应用中通过采样输出电压信号,通过闭环反馈与基准直流电压信号通过比较控制放大器进行比较放大调节输出高稳定的电流。
采用PID算法的高稳定恒流源设计
采用PID算法的高稳定恒流源设计鲍玉军;钱显毅;何一鸣【摘要】针对各种低压电器校验及性能测试过程中需要高稳定、高精度的恒流源要求,在对现有主要恒流源产品设计仔细分析的基础上,设计了一种以8位微处理器为核心的高稳定数控恒流源.整个系统采用闭环PID控制,通过所设计的恒流源电路将D/A转换得到的模拟电压变为恒流源.经实际应用测试,该恒流源输出电流可在0～2 000 mA内任意设定,纹波电流小,测试精度、变负载恒流稳定性均达到0.1％水平,且通过按键可实现士1 mA和±10 mA的两种步进功能.%To get a kind of constant-current source with high reliability and high accuracy during the process of all kinds of low-voltage equipments' adjusting and performance testing,a special high-reliable numerical control constant-current source based on 8-digit microprocessor is designed after analyzing the current main products' design.PID control algorithm is used in the total constant-current source system,and the analog voltage from D/A converter can be changed into constant-current power by applying the designed constant-current power circuit.After the practical application and test,the research results indicate that this kind instrument's output current value can be preset casually from the range 0 mA to 2 000 mA,the amplitude of ripple current is small,and its accuracy and reliability can both reach 0.1％ when changing the value of load.Two kinds of step-adjusting functions (±1 mA and ±10 mA) are also realized by presetting.【期刊名称】《南京航空航天大学学报》【年(卷),期】2013(045)004【总页数】5页(P570-574)【关键词】恒流源;微处理器;D/A转换器;PID控制【作者】鲍玉军;钱显毅;何一鸣【作者单位】常州工学院电子信息与电气工程学院,常州,213002;常州工学院电子信息与电气工程学院,常州,213002;常州工学院电子信息与电气工程学院,常州,213002【正文语种】中文【中图分类】S776.035恒流源的本质是部件根据输出电流的实时反馈,动态调节V/I转换电路的供电电压,从而使输出的电流不断趋于恒定。
一种高稳定数控恒流源的设计
总第 47 卷 2010 年
值的可调， 以及控制过程和输出结果的可视化操作［２］。 2.1 恒流源电路 为了获得较高的稳定度和精确度， 恒流源电路采 用精密运算放大器 ＯＰ０７ 作为放大元件，利用绝缘栅
１Ω 的精密功率电阻作 型场效应管 １１ＮＭ６ 驱动负载， 采样电阻 Ｒ２ 的反馈信号经 为采样电阻。电路运行时， Ｒ４ 送入 Ｕ１ （ＯＰ０７ ） 的反相端， Ｄ／Ａ 送来的控制信号送 入 Ｕ１ 的同相端，两个信号经运算放大器 ＯＰ０７ 比较， 若 U＋＞ U－ ，则运放输出为正，使得 １１ＮＭ６ 趋向导通， １１ＮＭ６ 集电极电流 IC 增大。 再将信号反馈到反相输入 端进行比较； 若 U－ ＞ U＋， 则运放输出为负 １１ＮＭ６ 趋向
入单片机与设定值进行比较从而调整输出精度。
（１ ） 单片机控制器 单片机是数控部分的核心， 主要是实现电流设定 值向恒流源控制信号的转换、 输出精度的调整以及操 作过程和输出结果的可视化。本系统选用由 ＡＴＭＥＬ 公司生产的 ＡＴ８９Ｃ５２ 单片机。该单片机是一个低电 压、 高性能 ＣＭＯＳ ８ 位单片机， 片内含 ８Ｋ ｂｙｔｅｓ 的可 反复擦写的 Ｆｌａｓｈ 只读程序存储器和 ２５６ ｂｙｔｅｓ 的随 机存取数据存储器 （ＲＡＭ ） ， 兼容标准 ＭＣＳ－ ５１ 指令系 统， 片内置通用 ８ 位中央处理器和 Ｆｌａｓｈ 存储单元，是 此系列单片机中应用较为广泛的一款。 （２ ） Ｄ／Ａ 转换器 为了实现对电流源输出范围为 ２０ ～２０００ｍＡ、 分 辨率为 １ｍＡ 的步进控制， 本系统采用 １２ 位的 Ｄ／Ａ 转 换器 ＴＬＶ５６１８。ＴＬＶ５６１８ 是双通道 １２ 位电压输出的 Ｄ／Ａ 转换器。为保证输出电压的稳定和准确度， 其参 考电压电路采用 ＬＭ３３６－ １．２ 的 １．２Ｖ 的精密电压基准 ＩＣ， 再用一个 ３２９６ 多圈电位器进行调整到 １．０２４Ｖ。 （３ ） Ａ／Ｄ 转换器 为了对电流源输出的 ２０ ～１０００ｍＡ 的电流值进
恒流源的设计和测试
恒流源的设计和测试一、引言在电子工程领域中，电路设计是一个非常重要的环节，恒流源是其中不可或缺的一个器件。
恒流源在电子设备中的作用是作为电路中恒定的电流源，并且具有很好的稳压性能，能够自适应地调节电流输出，同时可靠性高，能够适应各种复杂的工作环境。
本文将以恒流源的设计和测试为主题，详细介绍如何设计和测试恒流源的相关知识和技巧。
二、恒流源的基本原理恒流源是一种基础的电路元件，它可以通过电路实现恒定的电流输出。
恒流源的工作原理是通过使用射极失调的晶体管来实现对电路中电流的控制，从而保持电路中的电流恒定不变。
恒流源主要有以下几个基本特征：1.电流恒定：恒流源的电流恒定不变，无论电路中的环境变化。
2.稳压性能好：恒流源具有很好的稳压性能，能够自适应地调节电流输出，从而保持电路的稳定性。
3.可靠性高：恒流源具有很高的可靠性，能够适应各种复杂的工作环境，并且长期稳定工作。
三、恒流源的设计参数在设计恒流源的过程中，需要根据实际需要确定设计参数。
根据不同的电路需要，恒流源的设计参数可能会有所不同。
通常的设计参数包括以下几个方面：1.基本电路参数：例如工作电压、输入电流、输出电流等，这些参数是实现恒流源所必需的。
2.电源参数：如稳压器、开关电源等，这些参数是电路运行中所必需的。
3.晶体管参数：如射极失调电压、工作区域、饱和电压等，这些参数是实现恒流源的核心。
4.电容参数：如输入输出端的直流电容、等效串联电容等，这些参数会对电路的稳定性产生影响。
四、恒流源的设计过程在进行恒流源的设计时，需要遵循一定的设计过程，以确保设计出的电路符合实际需要，并能够稳定地工作。
恒流源的设计过程包括以下几个基本步骤：1.确定电路拓扑结构：根据实际需要确定电路的拓扑结构，如基本电路结构、反馈电路等。
2.计算电路参数：根据电路结构和需要确定电路中各个元件的参数和数值。
3.选择元器件：根据计算得出的元件参数，选择合适的元器件，考虑到元器件的质量和可靠性等因素。
稳定电流源的设计与实现
稳定电流源的设计与实现导言稳定电流源是一种常见的电子设备，它能够稳定地提供特定的电流输出，广泛应用于电子实验、通信设备、医疗设备等领域。
本文将介绍稳定电流源的设计原理和实现方法，并探讨其在实际应用中的一些问题和解决方案。
一、设计原理1.1 参考电压源稳定电流源的核心部件是参考电压源，它能够提供稳定的参考电压。
常见的参考电压源有基准电压二极管、参考电压芯片等。
其中，基准电压二极管具有稳定的工作特性和低温漂移，适合用于精确的电流源设计。
1.2 控制电路稳定电流源的控制电路用于控制输出电流的稳定性。
其中，负反馈电路是常用的控制方法之一。
通过在输出电流上加以反馈，将误差降低到最小，从而实现稳定的电流输出。
1.3 保护电路稳定电流源还需要一些保护电路，以保证其工作稳定可靠。
常见的保护电路有过压保护、过流保护和温度保护等。
这些保护电路能够及时监测异常情况，并采取相应的措施，保护电流源和被保护设备的安全。
二、实现方法2.1 离散元件设计离散元件设计是一种常见的稳定电流源实现方法。
通过选取适当的二极管、电阻和运算放大器等元件，搭建负反馈电路，可以实现稳定的电流输出。
离散元件设计具有灵活性高、成本低的优点，适用于一些低功耗、低精度的应用场景。
2.2 集成电路设计集成电路设计是另一种常见的稳定电流源实现方法。
通过使用专用的稳定电流源芯片，可以实现更高的精度和可靠性。
集成电路设计具有封装紧凑、性能稳定的优点，适用于一些高精度、高可靠性的应用场景。
三、问题与解决方案在稳定电流源的设计与实现过程中，可能会遇到一些问题。
下面将介绍几个常见的问题和相应的解决方案。
3.1 温度漂移温度漂移是指电流输出受温度变化影响而发生变化的现象。
为了解决温度漂移问题，可以采用温度补偿电路和温度传感器等方法。
温度补偿电路能够根据温度变化自动调整输出电流，从而实现稳定的电流输出。
3.2 输出短路保护输出短路保护是指当输出端短路时，电流源能够自动保护自身和被保护设备的安全。
一种高精度高温度稳定性恒流
一种高精度高温度稳定性恒流
模拟电路里广泛包含基准源，且在许多系统电路里都是关键部件，它的电气特性将直接影响到整个系统的电气特性。
在电路设计中，往往需要一些输出电流大、温度稳定性好、精度高的恒流源。
具有这些特性的恒流源，往往对电路中电阻的精度要求和温度系数的要求很高，这对一次集成技术来说是一个难题。
而采用混合集成薄膜工艺生产的电阻能很好地达到电路系统的要求，使用混合集成工艺技术对扩流效果也有很好的帮助。
本文就是采用混合集成技术，设计一款具有高温度稳定性和高精度的恒流源。
1工作原理
恒流源是由电压基准、比较放大、控制调整和采样等部分组成的直流负反馈自动调节系统。
恒流源的设计方法有多种，常用的串联调整型恒流电源原理框图如图1所示。
主要包括调整管、采样电阻、基准电压、误差放大器和辅助电源等环节。
通过采样电阻将输出电流转换成电压，然后与基准电压进行比较，比较放大后的信号推动调整管对输出电流进行调整，最后达到输出电流恒定。
恒流源设计开题报告
恒流源设计开题报告恒流源设计开题报告一、引言恒流源是电子电路中常见的一种电流源，它能够提供稳定的恒定电流输出。
在很多应用场景中，如传感器驱动、LED灯控制等，恒流源都发挥着重要的作用。
本文将介绍恒流源的设计开题报告，包括设计目标、设计思路和预期成果等内容。
二、设计目标本次设计的恒流源旨在实现以下目标：1. 稳定性：设计一个能够提供稳定电流输出的电路，能够在输入电压波动时保持输出电流的恒定。
2. 精度：设计一个具有较高精度的恒流源，能够满足实际应用中对电流输出精度的要求。
3. 可调性：设计一个可调节电流输出的恒流源，能够根据实际需求灵活调整输出电流大小。
4. 成本效益：设计一个成本效益较高的恒流源，能够在满足性能要求的前提下尽量降低成本。
三、设计思路基于上述设计目标，我们将采取以下设计思路：1. 选择合适的电流源电路拓扑结构：根据需求选择合适的电流源电路拓扑结构，如常见的电流镜电路、差分对电路等，以实现稳定的电流输出。
2. 选取合适的元器件：根据设计需求选取合适的电阻、二极管、晶体管等元器件，以实现恒流源的稳定性和精度。
3. 考虑负载变化对电流输出的影响：在设计过程中考虑负载变化对电流输出的影响，采取合适的补偿措施，以保证输出电流的恒定性。
4. 添加可调节电流输出的功能：通过引入可调节电阻、可变电阻等元器件，实现对电流输出大小的灵活调节。
5. 综合考虑成本效益：在选择元器件和设计电路拓扑结构时，综合考虑性能和成本之间的平衡，以实现成本效益较高的设计。
四、预期成果本次设计的预期成果包括：1. 一个稳定性较好的恒流源电路设计方案，能够在输入电压波动时保持输出电流的恒定。
2. 一个具有较高精度的恒流源电路设计方案，能够满足实际应用中对电流输出精度的要求。
3. 一个可调节电流输出的恒流源电路设计方案，能够根据实际需求灵活调整输出电流大小。
4. 一个成本效益较高的恒流源电路设计方案，能够在满足性能要求的前提下尽量降低成本。
1ma精密恒流源芯片
1ma精密恒流源芯片1ma精密恒流源芯片是一种电子元件，用于提供稳定的1毫安电流输出。
它具有精密控制电路，能够在各种环境条件下保持恒定的电流输出。
这种芯片在许多应用中都有广泛的用途，特别是在需要精确电流控制的场合。
1ma精密恒流源芯片的主要特点之一是其高精度。
它能够提供非常稳定和精确的电流输出，通常在0.1%的精度范围内。
这种高精度使得它在需要精密电流控制的应用中非常有用，例如传感器校准、仪器仪表校准等。
1ma精密恒流源芯片具有很好的稳定性。
不受温度、电压和负载变化的影响，能够在各种环境条件下保持恒定的电流输出。
这种稳定性使得它非常适合在要求长时间稳定工作的场合使用，如工业自动化、医疗设备等。
1ma精密恒流源芯片还具有低功耗的特点。
它通常采用低功耗的电路设计，能够在运行时节省能源。
这不仅有助于延长设备的使用时间，还可以降低设备的能源消耗，提高整体能源效率。
1ma精密恒流源芯片还具有较高的可靠性。
它采用精密的制造工艺和优质的材料，具有较长的使用寿命和稳定的性能。
在各种恶劣的工作环境下，如高温、湿度等，它仍能保持稳定的电流输出，不易受到外界干扰。
1ma精密恒流源芯片还具有多种保护功能。
它通常具有过压保护、过流保护和短路保护等功能，能够有效保护电路和设备的安全。
这些保护功能可以有效地防止电路和设备受到损害，提高整体系统的可靠性。
1ma精密恒流源芯片的应用范围非常广泛。
它可以应用于各种需要精密电流控制的场合，如传感器、仪器仪表、通信设备等。
同时，由于其小巧的尺寸和低功耗的特点，它也非常适合应用于便携式设备和低功耗设备中。
总的来说，1ma精密恒流源芯片是一种具有高精度、稳定性和可靠性的电子元件，具有广泛的应用前景。
它在各种需要精密电流控制的场合中都能发挥重要作用，为电路和设备的正常运行提供稳定可靠的电流输出。
在未来的发展中，随着科技的不断进步和需求的不断增加，相信1ma精密恒流源芯片将会有更广泛的应用和更好的性能。
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器件等等ｌ ｌ ’ ２ １ 。本文针对恒流源应用时面临的一些难 题展开研究 ， 设计了一种稳定度可达 ０ ． １ Ａ的恒流 源 一Fra bibliotek２ｌ一
第１ Ｉ ８ 卷
第３ 期
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１ 引 言
恒 流 源 是 一 种 能 向负 载 提 供 恒 定 电流 的元 件 或 者 电路 。在仪 器 仪 表 、 电子通 信 等领 域 有 着 广泛 的应 用 。市 场上 虽 然 有 比较 成熟 的恒 流 源产 品 ， 其
计。一个性能优 良的恒流源必需具备稳定性好 、 精
度高 等 优 点 ， 而恒 流 源 的稳 定 又往 往 受 到环 境 温度 变化 的影 响 ．温 度 的变 化会 影 响 到 Ｐ Ｎ结 的穿 透 电 流， 进 而影 响 到恒 流源 的稳定 性 。因此 ， 在 实 际设计
化设 计 ， 使 得 恒流 源的稳 定性 可 以达到 ０ ． １ Ａ。给 出 了设计 的理 论推 导 和相 关 电路 设 计 ， 对工程 应 用具 有一 定 的指 导意 义。
关键 词 ： 恒流源； 恒 压 源 ；高稳 定 ； Ｌ Ｍ３ ９ ９
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ Ｈｉ ｇ ｈ Ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ Ｃｏ ｎ ｓ ｔ ａ ｎ ｔ Ｃｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ Ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ
时。 必需采用一定的措施来降低环境对系统整体性
能 的不 良影 响 。例 如 采 取温 度 补偿 、 采用 低 温 漂 的
输出可以达到 ｍ Ａ以及 １ ０ ０ Ａ级。但是在一些对产
品结构 、 输 出电流大小 、 稳定度 以及精度等指标有 严格要求 的场合 ，恒流源 电路则必需进行精心设
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ４ — １ ２ — ０ ６
外部 电源 输 入 后 需 要 先 进 行 一 级 稳 压 来 降 低 外部 噪 声 的影 响 。 因此 ， 稳压 部 分 电路 的质 量 则显
流
图 １ 压 控 恒 流 源 原 理 框 图
得非 常重要 。电压 噪声 、 纹波 、 稳 定性 都是 必需 考虑 在 内的 因素 。 本文 采用 Ｌ Ｍ３ １ ７ 作 为第 一级 稳压 电路 的核 心元 件进行 设计 。
过切换不 同的电阻值来实现不同的电流档位 。最
后， 将 产生 的 电流进行 扩大 ， 然后 再输 出。采用 先进
行 一级 稳 压 然 后 再 产 生 恒 压 基 准 源 的 架 构可 以进
一
步降低 电压噪声 ， 尽可能的减少外部输入 电源的
质量对系统产生的不 良影响。
３ ． １ 一级 稳压 电路设计
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ ：ｓ ｔ ｅ ａ ｄ ｙ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ；ｓ ｔ ｅ ａ ｄ ｙ ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ；ｈ ｉ ｇ ｈ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ；ＬＭ３ ９９
中 图分类 号 ： ＴＰ ２ ７ ４ ． ２ 文献 标识 码 ： Ａ 文章 编 号 ０ ２ １ ９ － ２ ７ １ ３ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ３ — ０ ２ １ — ０ ４
Ｖ０ １ ． １ ８ Ｎｏ ． ３
Ｍａ ｒ ｃ ｈ ． ２ ０ １ ５
２ ０ １ ５ 年３ 月
２ 恒流 源原理分析
基 于恒 压 源 的恒 流 源 是 采 用运 放 所 具 有 的 虚 短 和虚 断 原 理 进行 设 计 ，具 体 原 理 框 图 如 图 １ 所
图 ２ 系统 设 计 框 图
一
种高稳定性恒流源设计
高子 淑 ， ， 刘 培 洲
（ １ ． 西 北 工业 大学 附属 中学 ， 陕 西 西安 ７ １ ０ ０ ７ ２ ）
（ ２ ． 西北工 业 大学 ， 陕 西 西安 ７ １ ０ ０ ７ ２ ）
摘
要： 设 计 了一 种基 于恒 压 源控 制 的 高稳 定型 恒流 源 ， 通 过对 元 器件 的合 理 选型 以及 对 电路 的优
ＧＡＯ Ｚｉ —ｓ ｈ ｕ ＬＩ Ｕ Ｐｅ ｉ —ｚ ｈ ｏ ｕ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ａ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ａ ｎ ｔ ｈ ｉ ｇ ｈ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ０ ｎ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｏ ｆ ｈ ｉ ｇ ｈ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ ｉ ｓ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ． Ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ａ ｎ ｔ ｃ ｕ ｒｅ ｎ ｔ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｄ ｔ ｏ ａ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ａ ｍｐ ｅ ｒ ｅ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｔ ｈ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｎ ｅ ｎ ｔ ｓ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ． Ｔ ｈ ｅ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｅ ｔ ｉ ｃ ｌ ａ ｄ ｅ ｒ ｉ ｖ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｒ ｅ ｐ ｏ ｓ ｅ ｎ ｔ ｅ ｄ ． Ｉ ｔ ｈ ａ ｓ ａ ｃ ｅ ｒ ｔ ａ ｉ ｎ ｇ ｕ ｉ ｄ ｉ ｎ ｇ ｓ ｉ ｇ ｎ ｉ ｆ ｉ ｃ ａ ｎ ｃ ｅ ｆ ｏ ｒ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ．