几种简单的恒流源电路
单片机恒流源电路
![单片机恒流源电路](https://img.taocdn.com/s3/m/d784978dba4cf7ec4afe04a1b0717fd5370cb251.png)
单片机恒流源电路单片机恒流源电路是一种常见的电路设计,用于控制电流的稳定输出。
它通常由单片机、电流控制芯片和其他辅助元件组成。
我们需要明确什么是恒流源。
恒流源是一种能够以恒定电流输出的电路,它可以根据需要提供稳定的电流给负载。
在很多应用中,需要对负载施加恒定的电流,例如LED驱动、电化学实验等。
而单片机恒流源电路则是通过单片机来控制电流的输出,实现对负载的精确控制。
在单片机恒流源电路中,单片机起到了控制电流的关键作用。
单片机通过与电流控制芯片的配合,可以根据设定的参数来调整电流的大小。
单片机可以通过编程来控制电流源的输出,实现对电流的精确调节。
同时,单片机还可以监测电流的大小,并根据需要进行反馈调整,保证输出电流的稳定性。
除了单片机和电流控制芯片,单片机恒流源电路还需要其他辅助元件来完成电路的设计。
例如,电流采样电阻用于监测电流的大小,电流采样电阻的阻值决定了电流的测量精度;功率放大器用于放大单片机输出的电流信号,以驱动负载;电源电路用于为电路提供稳定的电源等。
在设计单片机恒流源电路时,需要注意以下几点。
首先,选择合适的电流控制芯片和单片机,确保它们的性能和功能满足设计要求。
其次,根据负载的特性和需求来确定电流的大小范围,并选择合适的电流采样电阻。
此外,还需要考虑到电路的稳定性和可靠性,例如添加滤波电容、稳压电路等。
最后,通过编程来实现对电流的控制和监测,确保输出电流的精确性和稳定性。
单片机恒流源电路是一种常见的电路设计,通过单片机的控制和调节,实现对电流的稳定输出。
它在很多应用中都有广泛的应用,例如LED照明、电化学实验等。
设计单片机恒流源电路需要考虑多个因素,包括电流控制芯片的选择、电流采样电阻的确定以及电路的稳定性等。
通过合理的设计和编程,可以实现对电流的精确控制,满足不同应用的需求。
mos恒流源电路
![mos恒流源电路](https://img.taocdn.com/s3/m/3df602c4900ef12d2af90242a8956bec0975a5fe.png)
MOS恒流源电路1. 引言MOS恒流源电路是一种常用的电子电路,用于在集成电路中提供稳定的恒定电流。
它由金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)和其他辅助元件组成。
在本文中,我们将深入探讨MOS恒流源电路的原理、设计和应用。
2. 原理MOS恒流源电路基于场效应晶体管的工作原理。
场效应晶体管有三个区域:栅极、漏极和源极。
通过对栅极施加控制信号,可以控制漏极和源极之间的电流。
当栅极-源极电压(Vgs)大于门阈电压(Vth)时,场效应晶体管处于放大区域,漏极-源极之间形成一个稳定的饱和区。
在MOS恒流源电路中,一个MOSFET被设置为恒流源。
通过调整栅极-源极之间的偏置电压,可以实现所需的输出恒定电流。
这种设计可以提供高精度和稳定性。
3. 设计步骤3.1 确定所需的恒定电流在设计MOS恒流源电路之前,首先需要确定所需的恒定电流。
这取决于特定应用的要求。
例如,在模拟集成电路中,可能需要一个稳定的参考电流。
3.2 选择合适的MOSFET根据所需的恒定电流和其他工作参数,选择适合的MOSFET。
关键参数包括最大漏极-源极电压(Vds)、最大漏极电流(Id)和门阈电压(Vth)。
确保所选MOSFET能够满足设计要求。
3.3 偏置设置通过设置栅极-源极之间的偏置电压来实现所需的输出恒定电流。
这可以通过添加一个偏置电路来实现。
常见的偏置方法包括简单的基准偏置、反馈偏置和温度补偿。
3.4 稳定性分析进行稳定性分析以确保设计在各种工作条件下都能提供稳定的输出。
分析中应考虑温度变化、供应电压波动等因素对输出恒流源的影响。
4. 应用MOS恒流源电路在许多应用中都有广泛使用,以下是其中一些常见应用:4.1 参考电流源MOS恒流源电路可以用作模拟集成电路中的参考电流源。
它提供了一个稳定的参考电流,用于其他模块或电路的运算和校准。
4.2 差分放大器MOS恒流源电路在差分放大器中也有重要作用。
差分放大器是一种常见的模拟电路,用于放大差分信号并抑制共模信号。
恒流源差分放大电路
![恒流源差分放大电路](https://img.taocdn.com/s3/m/3c6eccd5162ded630b1c59eef8c75fbfc77d94b9.png)
恒流源差分放大电路1. 介绍恒流源差分放大电路是一种常见的电路设计,用于实现在输入信号变化时输出恒定电流的功能。
该电路由差分放大器和恒流源组成,其结构简单、功耗低、带宽大等特点使其在模拟电路设计中得到广泛应用。
本文将详细探讨恒流源差分放大电路的原理、设计方法以及典型应用场景。
2. 原理恒流源差分放大电路的原理基于差分放大器的工作原理和恒流源的特性。
差分放大器是一种基本的放大电路,具有良好的共模抑制能力和增益稳定性。
恒流源则能够提供稳定的电流输出,使得电路在输入信号变化时输出电流保持不变。
恒流源通常由两个P型或N型晶体管和电流源电路组成,其中晶体管的栅极作为输入端,漏极作为输出端,电流源负责提供稳定的电流。
在差分放大器中,输入信号经过差动放大器的放大作用后,分别与恒流源连接,形成两个输出电流。
这两个输出电流的差值正比于输入信号的差值,而与输入信号的绝对值无关,从而实现了恒定的输出电流。
3. 设计方法恒流源差分放大电路的设计需要考虑多个因素,包括增益、共模抑制比、带宽、电源电压等。
下面将介绍一种常用的设计方法。
3.1 选择差分放大器选择合适的差分放大器是设计恒流源差分放大电路的第一步。
常用的差分放大器包括二极管差分放大器和晶体管差分放大器。
二极管差分放大器具有简单的结构和低功耗的特点,适用于低频电路设计;晶体管差分放大器具有高增益和大带宽的特点,适用于高频电路设计。
3.2 设计恒流源恒流源的设计是恒流源差分放大电路设计的关键。
常用的恒流源包括电流镜、活性负载和电流镜负反馈等。
选择恒流源时需要考虑电流的稳定性、功耗以及制造工艺等因素。
3.3 考虑偏置电路偏置电路用于提供稳定的工作点,使得差分放大器和恒流源能够正常工作。
常用的偏置电路包括电流源、电阻分压、电容耦合等。
选择合适的偏置电路能够提高电路的工作性能。
3.4 调整电路参数根据设计需求和性能指标,对电路参数进行调整。
常用的参数包括电阻、电容、晶体管尺寸等。
几种简单恒流源电路
![几种简单恒流源电路](https://img.taocdn.com/s3/m/bf44f92659eef8c75fbfb367.png)
几种简单的恒流源电路恒流电路应用的范围很广,下面介绍几种由常用集成块组成的恒流电路。
1.由7805组成的恒流电路,电路图如下图1所示:电流I=Ig+VOUT/R,Ig的电流相对于Io是不能忽略的,且随Vout,Vin及环境温度的变化而变化,所以这个电路在精度要求有些高的场合不适用。
2.由LM317组成的恒流电路如图2所示,I=Iadj+Vref/R<Vref=1.25),Iadj的输出电流是微安级的所以相对于Io可以忽略不计,由此可见其恒流效果较好。
3.由PQ30RV31组成的恒流电路如图3所示,I=Vref/R(Vref=1.25>,他的恒流会更好,另外他是低压差稳压IC。
摘要:本文论述了以凌阳16位单片机为控制核心,实现数控直流电流源功能的方案。
设计采用MOSFET和精密运算放大器构成恒流源的主体,配以高精度采样电阻及12位D/A、A/D转换器,完成了单片机对输出电流的实时检测和实时控制,实现了10mA~2000mA范围内步进小于2mA恒定电流输出的功能,保证了纹波电流小于0.2mA,具有较高的精度与稳定性。
人机接口采用4×4键盘及LCD液晶显示器,控制界面直观、简洁,具有良好的人机交互性能。
关键字:数控电流源 SPCE061A 模数转换数模转换采样电阻一、方案论证根据题目要求,下面对整个系统的方案进行论证。
方案一:采用开关电源的恒流源采用开关电源的恒流源电路如图1.1所示。
当电源电压降低或负载电阻Rl降低时,采样电阻RS上的电压也将减少,则SG3524的12、13管脚输出方波的占空比增大,从而BG1导通时间变长,使电压U0回升到原来的稳定值。
BG1关断后,储能元件L1、E2、E3、E4保证负载上的电压不变。
当输入电源电压增大或负载电阻值增大引起U0增大时,原理与前类似,电路通过反馈系统使U0下降到原来的稳定值,从而达到稳定负载电流Il的目的。
图 1.1 采用开关电源的恒流源优点:开关电源的功率器件工作在开关状态,功率损耗小,效率高。
稳压二极管做恒流源
![稳压二极管做恒流源](https://img.taocdn.com/s3/m/a14d6dc8e43a580216fc700abb68a98271feaccb.png)
稳压二极管做恒流源
稳压二极管(Zener diode)可以被用作恒流源的一部分。
恒流
源是一个电路,它能够提供一个恒定的电流,不受负载变化或电源
波动的影响。
这种电路对于一些特定的应用非常有用,比如需要恒
定电流的LED驱动器和精确的传感器电路等。
使用稳压二极管作为恒流源的一部分是通过将它与一个适当的
电阻和电源电压连接来实现的。
当稳压二极管处于正向工作区域时,它会表现出普通的二极管特性,但是当反向电压超过其击穿电压
(即稳压电压)时,它将开始导通。
这时,稳压二极管将始终保持
在其击穿电压附近的电压下工作。
要将稳压二极管用作恒流源,可以将其并联连接到一个适当的
电阻上,然后将这个并联连接到电源电压上。
通过调整电阻的值,
可以实现所需的稳定电流。
当负载电阻发生变化时,稳压二极管将
自动调整其电压,以保持恒定的电流流过负载。
需要注意的是,使用稳压二极管作为恒流源时,必须考虑其工
作稳定性和热稳定性。
稳压二极管的工作稳定性取决于其温度特性
和电流特性,因此在设计电路时需要仔细选择合适的稳压二极管型
号,并考虑散热和温度补偿等因素。
总之,稳压二极管可以作为恒流源的一部分,通过合适的电阻和电源电压连接,可以实现恒定的电流输出。
在设计电路时,需要考虑稳压二极管的稳定性和热稳定性,以确保电路的可靠性和稳定性。
双向恒流源电路
![双向恒流源电路](https://img.taocdn.com/s3/m/3600ebea59f5f61fb7360b4c2e3f5727a4e92446.png)
双向恒流源电路1 双向恒流源电路介绍双向恒流源电路,也叫双向开关恒流源(Bi-directional Switching Current Source),是一种精密的恒流源电路。
它不仅能提供对给定电路的输出电流,还能提供外部电源的双向控制输出电流,从而可以实现多种应用场景下的无源控制,包括电池充放电控制、多路电流模式监控、温度测量等。
2 工作原理双向恒流源电路利用半导体控制来控制输出流,其结构由部分半导体功率放大器、电源放大器、反馈电路和可调节稳压元件等组成。
半导体控制电路能够根据输入信号来改变其内部功率放大器的电压和电流,从而控制输出电流的大小。
电源放大器则将功率放大器的电压或电流转换为恒定的输出电流。
反馈电路会不断地对输出电流进行检测,确保电流保持在设定的范围内。
可调节稳压元件可以调节电源电压,以确保其输出电流不受电源电压变化的影响。
3 应用领域双向恒流源电路应用广泛,可以用于与可变功率设备的连接,以及提供电压或电流信号的调节和控制。
它还能够提供对保护电路的连接,并且可以实现电池放电和充电的控制,以实现多种动态控制的需求。
另外,还可以用于检测温度和测量电压、电流等,从而提供准确而可靠的信息,帮助人们控制和管理电子系统。
4 总结双向恒流源电路是一种精密的恒流源电路,它不仅能够提供对给定电路的输出电流,而且能够提供外部电源的双向控制输出电流,从而可以实现多种应用场景下的无源控制,包括电池充放电控制、多路电流模式监控、温度测量等,还可用作测控系统的外部调节信号来指导系统的工作,为智能电子系统提供准确、可靠的信息,因此应用广泛,受到用户的青睐。
可调恒流源电路设计
![可调恒流源电路设计](https://img.taocdn.com/s3/m/11501ad1988fcc22bcd126fff705cc1755275ffc.png)
可调恒流源电路设计1. 引言可调恒流源电路是一种常用的电子电路,用于提供稳定的恒定电流输出。
它在各种应用中都有广泛的用途,如功率放大器、LED驱动器等。
本文将介绍可调恒流源电路的基本原理、设计要点以及实现方法。
2. 基本原理可调恒流源电路的基本原理是通过负反馈控制输出电流,使其保持在设定值。
其主要由一个电流传感器、一个比较器和一个功率放大器组成。
2.1 电流传感器电流传感器用于检测输出电流,并将其转换为相应的电压信号。
常见的电流传感器包括霍尔效应传感器、磁阻传感器等。
在可调恒流源电路中,选择合适的电流传感器对于整个系统的性能至关重要。
2.2 比较器比较器用于比较设定值和实际输出值之间的差异,并产生相应的误差信号。
常见的比较器包括运算放大器、数字比较器等。
在设计中,需要根据具体需求选择合适类型和参数的比较器。
2.3 功率放大器功率放大器用于根据误差信号调整输出电流,使其逼近设定值。
常见的功率放大器包括晶体管、场效应管等。
在设计中,需要考虑功率放大器的稳定性、响应速度以及能耗等因素。
3. 设计要点在设计可调恒流源电路时,需要考虑以下几个重要要点:3.1 输出电流范围根据具体应用需求确定输出电流范围。
不同应用对电流的要求不同,因此在设计中需要充分考虑并满足实际需求。
3.2 稳定性可调恒流源电路需要具备良好的稳定性,能够在各种工作条件下保持输出电流的稳定性。
为了提高稳定性,可以采用负反馈控制、温度补偿等方法。
3.3 响应速度可调恒流源电路需要具备快速响应能力,能够在瞬时变化的负载情况下迅速调整输出电流。
为了提高响应速度,可以采用高速比较器和快速功率放大器等元件。
3.4 效率可调恒流源电路应尽可能提高能效,减少能耗。
在设计时可以采用高效的功率放大器、优化电路拓扑等方法来提高效率。
4. 实现方法根据上述设计要点,可调恒流源电路的实现方法如下:4.1 选择合适的电流传感器根据输出电流范围和精度要求选择合适的电流传感器。
三极管简易恒流电路
![三极管简易恒流电路](https://img.taocdn.com/s3/m/8d24742059fafab069dc5022aaea998fcc2240d9.png)
三极管简易恒流电路英文回答:## Simple Transistor Constant Current Circuit.A simple transistor constant current circuit can be constructed using a few basic components. These circuits are often used in applications where a constant current is required, such as in LED drivers or battery chargers.The basic circuit consists of a transistor, a resistor, and a voltage source. The transistor is connected in a common-emitter configuration, with the resistor connected between the collector and emitter terminals. The voltage source is connected between the base and emitter terminals.The current through the circuit is determined by the value of the resistor. The higher the resistance, the lower the current. The transistor acts as a current amplifier, amplifying the small base current into a larger collectorcurrent.The circuit can be modified to provide a more precise current by adding a feedback resistor between the collector and base terminals. This feedback resistor helps tostabilize the current by reducing the effects of transistor variations.中文回答:## 三极管简易恒流电路。
两个pnp管恒流源电路
![两个pnp管恒流源电路](https://img.taocdn.com/s3/m/c94fd6abed3a87c24028915f804d2b160b4e8620.png)
两个pnp管恒流源电路
恒流源电路是一种常用的电子电路,主要用于控制电流的稳定输出。
在恒流源电路中,两个Pnp管恒流源电路是一种常用的电路类型,本文将对其进行详细介绍。
两个Pnp管恒流源电路包括两个Pnp晶体管和若干个电阻元件。
其中,Pnp晶体管是电路中的关键元件,主要用于控制电流的稳定输出。
电路的基本构成如下图所示:
![image.png](attachment:image.png)
两个Pnp管恒流源电路主要基于Pnp晶体管的工作原理,利用反馈机制来保持电流恒定。
其具体工作原理如下:
1. 当输入信号为低电平时,Q1管截止,Q2管导通,并将电流注入电路中。
3. 通过反馈电路来保持电流恒定,保证输出电流不受电阻值变化的影响。
1. 可以提供稳定的电流输出。
2. 电路结构简单,易于实现。
3. 具有高精度和高稳定性。
4. 适用于多种应用领域,如电子设备、测量仪器、光学器件等。
综上所述,两个Pnp管恒流源电路是一种常用的电路类型,通过利用反馈机制实现电
流的稳定输出。
它具有优秀的性能和广泛的应用领域,在工程实践中得到了广泛的应用。
单片机恒流源电路
![单片机恒流源电路](https://img.taocdn.com/s3/m/ab8e000f32687e21af45b307e87101f69f31fb5b.png)
单片机恒流源电路单片机恒流源电路是一种常用的电路设计,用于实现对电路中负载电流的精确控制。
它通过对电路中的电流进行监测和调节,以保持负载电流恒定不变。
这种电路在很多应用中都有广泛的应用,例如LED照明、电池充放电等。
单片机恒流源电路的原理非常简单。
首先,我们需要一个电流传感器来监测电路中的电流。
常用的电流传感器有霍尔传感器、电阻传感器等。
这里我们以霍尔传感器为例。
霍尔传感器可以根据电流的大小产生相应的电压信号。
接下来,我们需要一个单片机来读取霍尔传感器输出的电压信号,并根据设定的目标电流值来调节电路中的电流。
最后,根据单片机的控制信号,通过PWM技术来调节电路中的开关管的导通时间,从而实现对电路中负载电流的精确控制。
在设计单片机恒流源电路时,我们需要考虑几个关键因素。
首先是电流传感器的选择。
不同的应用场景需要不同的电流传感器,如电流量级、响应速度等。
其次是单片机的选择。
单片机需要具备足够的计算能力和IO口数量,以满足电流控制的要求。
另外,还需要考虑电路的稳定性和可靠性,以及对电流源的精确控制。
在实际应用中,单片机恒流源电路可以实现对LED照明的亮度调节。
LED的亮度与其通电电流成正比,通过对电路中的电流进行精确控制,可以实现LED的亮度调节。
此外,单片机恒流源电路还可以用于电池充放电控制。
通过对电池充电电流或放电电流的精确控制,可以提高电池的使用寿命和安全性。
总结一下,单片机恒流源电路是一种常用的电路设计,用于实现对电路中负载电流的精确控制。
它通过对电流进行监测和调节,以保持负载电流恒定不变。
在实际应用中,它可以实现LED照明的亮度调节、电池充放电控制等功能。
通过合理选择电流传感器和单片机,并进行精确控制,可以提高电路的稳定性和可靠性。
希望本文对单片机恒流源电路的理解和应用有所帮助。
单片机恒流源电路
![单片机恒流源电路](https://img.taocdn.com/s3/m/f329db52a9114431b90d6c85ec3a87c240288a3f.png)
单片机恒流源电路单片机恒流源电路是一种常用的电子电路设计,用于控制电流的稳定输出。
它在各种电子设备中广泛应用,例如LED照明、电动车充电器等。
本文将介绍单片机恒流源电路的工作原理、设计方法和应用领域。
一、工作原理单片机恒流源电路的主要原理是通过单片机控制电流源的输出电流,使其保持恒定。
具体来说,它通过对电流源的电流进行反馈控制,实现对输出电流的精确调节。
一般情况下,单片机通过比较输入电流和设定电流的大小,控制电流源的导通和截止,从而实现电流的稳定输出。
二、设计方法设计单片机恒流源电路时,需要考虑以下几个方面:电流源的选择、反馈电路的设计和单片机程序的编写。
1. 电流源的选择:常见的电流源包括二极管、晶体管和集成电路等。
选择合适的电流源需要考虑到输出电流的范围和精度要求。
2. 反馈电路的设计:反馈电路主要用于检测输出电流并将其反馈到单片机。
常用的反馈电路包括电流采样电阻、差动放大器和比较器等。
设计反馈电路时需要考虑电流采样的准确性和响应速度。
3. 单片机程序的编写:编写单片机程序需要根据具体的芯片型号和开发环境。
主要包括对输入电流的采样、与设定电流进行比较和控制电流源的开关等。
三、应用领域单片机恒流源电路在各种电子设备中都有广泛应用。
以下是几个常见的应用领域:1. LED照明:LED是一种常见的照明光源,但它的亮度和寿命很大程度上取决于电流的稳定性。
通过使用单片机恒流源电路可以实现对LED驱动电流的精确控制,从而提高LED的亮度和寿命。
2. 电动车充电器:电动车充电器需要提供稳定的充电电流,以保证电池的安全充电。
单片机恒流源电路可以实现对充电电流的精确控制,从而提高电池的充电效率和寿命。
3. 太阳能充电器:太阳能充电器可以将太阳能转换为电能进行充电。
但是太阳能的输出电流会受到环境光照强度的影响,因此需要使用单片机恒流源电路来保持充电电流的稳定。
四、总结单片机恒流源电路是一种常用的电子电路设计,通过单片机控制电流源的输出电流,实现对电流的稳定调节。
运放恒压源恒流源电路
![运放恒压源恒流源电路](https://img.taocdn.com/s3/m/c31524ebf8c75fbfc77db20a.png)
图1-36是用运放构成的可控双向恒流源电路。
电路中,运放A1接成同相输入放大器,它的闭环增益很低,以得到深度负反馈,运放A2接成电压跟随器,它把输出电压Vsc传到A1的同相输入端,在这里与输入信号电压Vsr相加。
由于A2做同相输入放大器,其输入阻抗很高,输入偏置电流可忽略,流过R0的电流基本上就是输出电流Isc。
由此可见,Isc的极性取决于信号电压Vsc的极性,其大小可由Vsr和R0调节。
它是由于测量晶体管的β值和二极管的反向击穿电压时,需要的电流大小及方向都可控的恒流源电路。
图1-37是采用三个运放构成的可调电流源电路,输出电流可以保持在适当的精度范围内。
电路使用的有源防窥来使R1两端压降等于输入端所加的基准电压Vref,因此输出电流等于Vref/R1.为使R1两端电压保持恒定,由差分放大器A2通过射随器A3监测R1两端电压,此蒂娜呀经A2的输出加到比较器A1的反相输入端,由A1将它与基准电压Vref进行比较,使A1的输出电压增加或减小,直至达到平衡为止,于是Vr1=Vref。
射随器A3具有很高的输入阻抗,不会给流过R1的电流带来附加的负载电流。
由于控制环路的延时较长,故用C1对A3进行频率补偿,只要满足R2=R3=R4=R5,就会获得很好的性能。
若要改变输出电流,可将R1换成总阻值与之相近的串联固定电阻与可变电阻,调节可变电阻即可改变输出电流。
图1-38是采用运放构成的提供精密基准电压的电路。
电路中,R1、R2、R3、VDw接成桥路,运放A1的两输入端接在一对对角线上。
在电桥平衡时,R2上的电压Vr2等于稳压管VDw 的5.6V稳定电压,因A1的输入阻抗很高,所以,R2上的电流绝大部分流向R3,即为5.6V,所以输出端恶意提供11.2V的基准电压Vsc。
若Vsc变动,A1可迅速将其调整。
假设Vsc升高,则Vr2可升高同样的幅度,而Vr因R2、R3的分压,升高的幅度较小,所以Vr2>Vr3,Vsc回降。
最简单的恒流源LED驱动电路
![最简单的恒流源LED驱动电路](https://img.taocdn.com/s3/m/a30ce6a24afe04a1b071de8b.png)
WMZD系列专门为LED照明做温度补偿的电阻,采用热敏电阻补偿法的LED恒流源,具有电路简洁,可靠性好,组合方便,经济实用,适用各种LED头灯,日光灯,路灯;车船灯,太阳能LED庭院灯;LED显示屏等对恒流的需求。
就是专门针对LED 照明出现的由于温度引起的LED PN结电压VF下降,即-2mV/℃,称为PN结的负温效应。
该特性在发光应用上就是个致命的缺陷,直接影响到LED器件的发光效率、发光亮度、发光色度。
比如,常温25℃时LED最佳工作电流20mA,当环境温度升高到85℃时,PN结电压VF下降,工作电流急剧增加到35mA~37mA,此时电流的增加并不会产生亮度的增加,称为亮度饱与。
更为严重的就是,温度的上升,引起光谱波长的偏移,造成色差。
如长时工作在此高温区还将引起器件老化,发光亮度逐步衰减。
同样,当环境温度下降至-40℃时,结电压VF上升,最佳工作电流将从20mA减小到8mA~10mA,发光亮度也随电流的减少而降低,达不到应用场所所需的照度。
为了避免上述特性带来的不足,一般在LED灯的相关产品上,通常采用如下措施:1、将LED装在散热板上,或风机风冷降温。
2、LED采用恒流源的供电方式,不因LED随温度上升引起使回生电流增加,防止PN结恶性升温。
或这两种方法并用。
实践证明,这两种方法用于大功率LED灯(如广告背景灯、街灯)。
确实就是行之有效的措施。
但当LED灯进入寻常百姓家就碰到如下问题了:散热板与风冷能否集成在一个普通灯头的空间内;采用集成电路或诸多元器件组成的恒流源电路,它的寿命不取于LED,而取决整个系统的某块“短板”;有没有吸引眼球的价格。
用热敏电阻补偿法来解决LED恒流源问题,既经济又实用。
我公司采用具有正温度系数的热敏电阻(+2mV/℃)与负温度特性的LED(-2mV/℃)串联,互补成一个温度系数极小电阻型负载。
一旦工作电压确定后,串联回路中的电流,将不会随温度变化而变化,通俗地讲,当LED随温度升高电流增加时,热敏电阻也随温度升高电阻变大,阻止了回路电流上升,当LED随温度下降电流减小时,热敏电阻也随温度下降电阻变小,阻止了回路电流的减少,如匹配得当,当环境温度在-40℃-85℃范围内变化时,LED的最佳工作电流不会明显变化,见图1电流曲线Ⅱ。
恒流源温度补偿电路
![恒流源温度补偿电路](https://img.taocdn.com/s3/m/9ecdd317f11dc281e53a580216fc700abb68520b.png)
恒流源温度补偿电路恒流源温度补偿电路是一种用于补偿温度变化对恒流源输出电流的影响的电路。
在恒流源中,通常使用一个电流源来提供恒定的电流。
然而,当环境温度发生变化时,电流源的输出电流也会发生变化,这可能会导致电路性能的不稳定和误差的增加。
为了解决这个问题,可以使用恒流源温度补偿电路来补偿温度变化对恒流源输出电流的影响。
下面是一种常见的恒流源温度补偿电路的示意图:```┌─R1─┐│ ││ │+Vcc ┼ ■ R3■ └─┬─────┐│ │ ■ Q2Vref ┼ ■ ┌─┴─■────■───■───Vout├─Q1 │ Q3│ R4 R5├──■──────┐ ■│ R2 ■Ib ││ └─┘│└────────────GND```其中,Q1, Q2, Q3为三个晶体管,R1, R2, R3, R4, R5为五个电阻,Vcc为直流电源电压,Vref为基准电压。
恒流源温度补偿电路的工作原理如下:1. Q1是一个NPN型晶体管,通过R1和R2来产生一个基准电压Vbe1。
这个基准电压将用于控制Q2和Q3的工作状态。
2. Q2是一个PNP型晶体管,它通过R3来形成一个电流源,其电流被限制在一个恒定的范围内。
3. Q3也是一个PNP型晶体管,它通过R4和R5来形成一个负反馈电路,将Q2的输出电流作为输入,控制Q2的工作状态,使其输出电流恒定。
4. 当环境温度变化时,Q1的Vbe1也会发生变化。
为了抵消这种变化对电路输出的影响,通过选择合适的电阻值和晶体管参数,使得Q2和Q3的工作状态在温度变化的同时能够保持恒定的输出电流。
5. R1, R2的选择会影响Q1的工作点和基准电压的大小,R3的选择会影响Q2的工作状态和输出电流的大小,而R4和R5的选择会影响Q3的工作状态和对Q2输出电流变化的补偿效果。
通过适当选择电阻值和晶体管参数,恒流源温度补偿电路可以在一定范围内保持恒定的输出电流,从而提高电路的稳定性和精度。
mos管恒流源电路
![mos管恒流源电路](https://img.taocdn.com/s3/m/5243316f3069a45177232f60ddccda38376be131.png)
mos管恒流源电路
摘要:
1.简介
2.mos 管恒流源电路的基本原理
3.mos 管恒流源电路的分类
4.mos 管恒流源电路的应用领域
5.mos 管恒流源电路的发展趋势和前景
正文:
mos 管恒流源电路是一种利用mos 管的导通电阻特性来实现恒定电流输出的电路。
在现代电子技术中,恒流源电路被广泛应用于各种电子设备和仪器中,如电源、放大器、振荡器等。
mos 管恒流源电路的基本原理是利用mos 管的导通电阻特性来控制电流。
当mos 管的栅极电压达到一定值时,mos 管进入导通状态,此时电流可以通过mos 管的漏极和源极形成恒定电流输出。
mos 管恒流源电路可以分为两类:一类是电压控制型,另一类是电流控制型。
电压控制型恒流源电路的栅极电压是恒定的,而电流控制型恒流源电路的栅极电流是恒定的。
mos 管恒流源电路的应用领域非常广泛。
例如,在电源系统中,恒流源电路可以用于提供稳定的输出电流,以保证电源系统的稳定运行。
在放大器中,恒流源电路可以提供稳定的偏置电流,以保证放大器的稳定性和线性度。
随着电子技术的不断发展,mos 管恒流源电路也在不断进步。
未来,mos
管恒流源电路将朝着更小、更轻、更节能的方向发展,以满足电子设备对恒流源电路的不断增长的需求。
总的来说,mos 管恒流源电路是一种重要的电子电路,它在现代电子技术和仪器中发挥着重要的作用。
由TL431组成的高精度的恒流源
![由TL431组成的高精度的恒流源](https://img.taocdn.com/s3/m/e33d46532b160b4e767fcf84.png)
恒流方案大全恒流源是电路中广泛使用的一个组件,这里我整理一下比较常见的恒流源的结构和特点。
恒流源分为流出(Current Source)和流入(Current Sink)两种形式。
最简单的恒流源,就是用一只恒流二极管。
实际上,恒流二极管的应用是比较少的,除了因为恒流二极管的恒流特性并不是非常好之外,电流规格比较少,价格比较贵也是重要原因。
最常用的简易恒流源如图(1) 所示,用两只同型三极管,利用三极管相对稳定的be电压作为基准,电流数值为:I = Vbe/R1。
这种恒流源优点是简单易行,而且电流的数值可以自由控制,也没有使用特殊的元件,有利于降低产品的成本。
缺点是不同型号的管子,其be电压不是一个固定值,即使是相同型号,也有一定的个体差异。
同时不同的工作电流下,这个电压也会有一定的波动。
因此不适合精密的恒流需求。
为了能够精确输出电流,通常使用一个运放作为反馈,同时使用场效应管避免三极管的be电流导致的误差。
典型的运放恒流源如图(2)所示,如果电流不需要特别精确,其中的场效应管也可以用三极管代替。
电流计算公式为:I = Vin/R1这个电路可以认为是恒流源的标准电路,除了足够的精度和可调性之外,使用的元件也都是很普遍的,易于搭建和调试。
只不过其中的Vin还需要用户额外提供。
从以上两个电路可以看出,恒流源有个定式(寒,“定式”好像是围棋术语XD),就是利用一个电压基准,在电阻上形成固定电流。
有了这个定式,恒流源的搭建就可以扩展到所有可以提供这个“电压基准”的器件上。
最简单的电压基准,就是稳压二极管,利用稳压二极管和一只三极管,可以搭建一个更简易的恒流源。
如图(3)所示:电流计算公式为:I = (Vd-Vbe)/R1TL431是另外一个常用的电压基准,利用TL431搭建的恒流源如图(4)所示,其中的三极管替换为场效应管可以得到更好的精度。
TL431组成流出源的电路,暂时我还没想到:)TL431的其他信息请参考《TL431的内部结构图》和《TL431的几种基本用法》电流计算公式为:I = 2.5/R1事实上,所有的三端稳压,都是很不错的电压源,而且三端稳压的精度已经很高,需要的维持电流也很小。
运放恒流源电路
![运放恒流源电路](https://img.taocdn.com/s3/m/59c349f829ea81c758f5f61fb7360b4c2e3f2a24.png)
运放恒流源电路
运放恒流源电路是一种常用的电子元件,它可以将输入信号转换成
恒定的电流输出。
这种电路通常由一个运算放大器和几个外部元件组成,具有很高的精度和稳定性。
1. 运放运放是恒流源电路中最重要的
元件之一。
它是一种差分放大器,能够将两个输入信号进行比较,并
产生一个输出信号。
在恒流源电路中,运放起到了控制输出电流大小
的作用。
2. 限制反馈网络为了保证输出电流不会超过某个特定值,在
恒流源电路中需要加入限制反馈网络。
这个网络通常由一个二极管、
一个负载以及若干个固定阻值构成。
3. 参考源参考源也是非常关键的
一个部分。
它提供了基准点,使得整个系统能够工作在正确的范围内。
参考源通常由稳压器或者其他可靠性较高的元件实现。
4. 输出负载输
出负载也必不可少。
它承担着接收并处理从恒流源传来的信号,并将
其转化为所需形式(如光、磁场等)。
因此,在设计时需要根据具体
应用选择合适类型和参数的负载。
5. 控制回路控制回路主要包括对输
入端口进行采样、比较以及调节等操作,以确保整个系统始终处于正
常工作状态下,并且满足预期性能指标要求。
总之,通过上述各项技
术手段相互协同配合,在实际应用中可以有效地实现对输入信号进行
快速响应、高精度测量与控制等功能需求;同时还可以避免出现过渡
振荡、失真变形等问题影响系统稳定性和可靠性表现。
恒流源差分放大电路
![恒流源差分放大电路](https://img.taocdn.com/s3/m/d316d8370640be1e650e52ea551810a6f524c81c.png)
恒流源差分放大电路恒流源差分放大电路是一种常用的电路,它可以将输入信号进行放大,同时还能够消除共模干扰。
本文将从以下几个方面对恒流源差分放大电路进行详细介绍。
一、恒流源差分放大电路的基本原理恒流源差分放大电路由两个晶体管组成,其中一个晶体管作为恒流源,另一个晶体管作为放大器。
输入信号通过两个输入端口进入电路,经过差分放大后输出到输出端口。
在这个过程中,恒流源起到了稳定电流的作用,而放大器则起到了放大信号的作用。
二、恒流源差分放大电路的组成1. 恒流源恒流源是整个差分放大电路中最关键的部分之一。
它通常由一个PNP型晶体管组成,其基极接在正极上,发射极接在负极上,集电极连接一个定值电阻。
当输入信号变化时,PNP型晶体管会自动调节其发射极上的电压以保持稳定的输出电流。
2. 放大器放大器通常由两个NPN型晶体管组成,其中一个晶体管被用作放大器,另一个晶体管被用作负载。
输入信号通过差分输入端口进入放大器,经过差分放大后输出到输出端口。
在这个过程中,放大器起到了放大信号的作用。
3. 电源电源是恒流源差分放大电路中不可或缺的部分。
它通常由一个正极和一个负极组成,正极连接恒流源和放大器的集电极,负极连接恒流源和放大器的发射极。
三、恒流源差分放大电路的优点1. 消除共模干扰由于恒流源差分放大电路是一种差分式电路,因此它能够消除共模干扰。
这是因为共模干扰会同时影响两个输入端口,而差分式电路只会对两个输入端口之间的差异进行处理。
2. 提高信噪比由于恒流源能够稳定地提供输出电流,因此它能够提高信噪比。
这是因为信号与噪声都会产生微弱的电流变化,而稳定的输出电流可以将这些微弱变化更好地区分出来。
3. 增加动态范围由于恒流源能够稳定地提供输出电流,因此它能够增加动态范围。
这是因为动态范围是指输入信号的最大和最小值之间的差异,而稳定的输出电流可以使得放大器更好地处理这些差异。
四、恒流源差分放大电路的应用恒流源差分放大电路广泛应用于各种领域,例如音频放大器、医疗设备、仪器仪表等。
双管恒流源电路详解
![双管恒流源电路详解](https://img.taocdn.com/s3/m/cd222fa8f9c75fbfc77da26925c52cc58bd690d4.png)
双管恒流源电路详解
双管恒流源电路是一种能够输出恒定电流的电源电路,通常由两个三极管和相关元件组成。
以下是双管恒流源电路的详解:
1. 电路组成:双管恒流源电路通常由两个三极管、恒流电阻、输入电压等组成。
两个三极管通常采用同型号、同规格的晶体管,以保证输出电流的一致性。
恒流电阻是用来设定输出电流的电阻,其阻值可以通过计算得出。
输入电压是用来给电路提供能量的电源。
2. 工作原理:双管恒流源电路采用两个三极管交替工作,每个三极管都有一个基极和两个发射极。
当输入电压加在基极上时,三极管开始导通,电流通过发射极流出。
由于电路中存在恒流电阻,使得每个发射极流出的电流保持恒定。
同时,由于三极管的放大作用,使得两个发射极的电压差保持不变,从而实现恒流输出。
3. 电路特点:双管恒流源电路具有输出电流恒定、精度高、稳定性好等优点。
同时,由于采用两个三极管交替工作,可以减小单个三极管的负担,提高电路的可靠性。
此外,双管恒流源电路还可以通过调整输入电压或改变恒流电阻来改变输出电流的大小,以满足不同应用需求。
总之,双管恒流源电路是一种可靠的电源电路,能够提供稳定的恒定电流输出。
其工作原理和电路特点也比较简单明了,易于理解和应用。
4种常见恒流源电路分析及应用
![4种常见恒流源电路分析及应用](https://img.taocdn.com/s3/m/1920933e5e0e7cd184254b35eefdc8d376ee140a.png)
4种常见恒流源电路分析及应用电子工程世界基本的恒流源电路主要是由输入级和输出级构成,输入级提供参考电流,输出级输出需要的恒定电流。
恒流源电路就是要能够提供一个稳定的电流以保证其它电路稳定工作的基础。
即要求恒流源电路输出恒定电流,因此作为输出级的器件应该是具有饱和输出电流的伏安特性。
这可以采用工作于输出电流饱和状态的双极结型晶体管或者金氧半场效晶体管来实现。
为了保证输出晶体管的电流稳定,就必须要满足两个条件:•其输入电压要稳定——输入级需要是恒压源;•输出晶体管的输出电阻尽量大——输出级需要是恒流源。
四种恒流源电路分析在改进型差动放大器中,用恒流源取代射极电阻RE,既为差动放大电路设置了合适的静态工作电流,又大大增强了共模负反馈作用,使电路具有了更强的抑制共模信号的能力,且不需要很高的电源电压,所以,恒流源和差动放大电路简直是一对绝配!恒流源既可以为放大电路提供合适的静态电流,也可以作为有源负载取代高阻值的电阻,从而增大放大电路的电压放大倍数。
这种用法在集成运放电路中有非常广泛的应用。
本节将介绍常见的恒流源电路以及作为有源负载的应用。
1镜像恒流源电路如图1所示为镜像恒流源电路,它由两只特性完全相同的管子VT0和VT1构成,由于VT0管的c、b极连接,因此UCE0=UBE0,即VT0处于放大状态,集电极电流IC0=β0*IB0。
另外,管子VT0和VT1的b-e分别连接,所以它们的基极电流IB0=IB1=IB。
设电流放大系数β0=β1=β,则两管集电极电流IC0=IC1=IC=β*IB。
可见,由于电路的这种特殊接法,使两管集电极IC1和IC0呈镜像关系,故称此电路为镜像恒流源(IR为基准电流,IC1为输出电流)。
镜像恒流源电路简单,应用广泛。
但是在电源电压一定时,若要求IC1较大,则IR势必增大,电阻R的功耗就增大,这是集成电路中应当避免的;若要求IC1较小,则IR势必也小,电阻R的数值就很大,这在集成电路中很难做到,为此,人们就想到用其他方法解决,这样就衍生出其他电流源电路。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
几种简单的恒流源电路恒流电路应用的范围很广,下面介绍几种由常用集成块组成的恒流电路。
1.由7805组成的恒流电路,电路图如下图1所示:电流I=Ig+VOUT/R,Ig的电流相对于Io是不能忽略的,且随Vout,Vin及环境温度的变化而变化,所以这个电路在精度要求有些高的场合不适用。
2.由LM317组成的恒流电路如图2所示,I=Iadj+Vref/R(Vref=1.25),Iadj的输出电流是微安级的所以相对于Io可以忽略不计,由此可见其恒流效果较好。
3.由PQ30RV31组成的恒流电路如图3所示,I=Vref/R(Vref=1.25),他的恒流会更好,另外他是低压差稳压IC。
摘要:本文论述了以凌阳16位单片机为控制核心,实现数控直流电流源功能的方案。
设计采用MOSFET和精密运算放大器构成恒流源的主体,配以高精度采样电阻及12位D/A、A/D转换器,完成了单片机对输出电流的实时检测和实时控制,实现了10mA~2000mA 范围内步进小于2mA恒定电流输出的功能,保证了纹波电流小于0.2mA,具有较高的精度与稳定性。
人机接口采用4×4键盘及LCD 液晶显示器,控制界面直观、简洁,具有良好的人机交互性能。
关键字:数控电流源SPCE061A模数转换数模转换采样电阻一、方案论证根据题目要求,下面对整个系统的方案进行论证。
方案一:采用开关电源的恒流源采用开关电源的恒流源电路如图1.1所示。
当电源电压降低或负载电阻Rl降低时,采样电阻RS上的电压也将减少,则SG3524的12、13管脚输出方波的占空比增大,从而BG1导通时间变长,使电压U0回升到原来的稳定值。
BG1关断后,储能元件L1、E2、E3、E4保证负载上的电压不变。
当输入电源电压增大或负载电阻值增大引起U0增大时,原理与前类似,电路通过反馈系统使U0下降到原来的稳定值,从而达到稳定负载电流Il的目的。
图 1.1采用开关电源的恒流源优点:开关电源的功率器件工作在开关状态,功率损耗小,效率高。
与之相配套的散热器体积大大减小,同时脉冲变压器体积比工频变压器小了很多。
因此采用开关电源的恒流源具有效率高、体积小、重量轻等优点。
缺点:开关电源的控制电路结构复杂,输出纹波较大,在有限的时间内实现比较困难。
方案二:采用集成稳压器构成的开关恒流源系统电路构成如图1.2所示。
MC7805为三端固定式集成稳压器,调节,可以改变电流的大小,其输出电流为:,式中为MC7805的静态电流,小于10mA。
当较小即输出电流较大时,可以忽略,当负载电阻变化时,MC7805改变自身压差来维持通过负载的电流不变。
图 1.2采用集成稳压器件的恒流源电路优点:该方案结构简单,可靠性高缺点:无法实现数控。
方案三:单片机控制电流源该方案恒流源电路由N沟道的MOSFET、高精度运算放大器、采样电阻等组成,其电路原理图如图1.3所示。
利用功率MOSFET 的恒流特性,再加上电流反馈电路,使得该电路的精度很高。
图1.3恒流源电路该电流源电路可以结合单片机构成数控电流源。
通过键盘预置电流值,单片机输出相应的数字信号给D/A转换器,D/A转换器输出的模拟信号送到运算放大器,控制主电路电流大小。
实际输出的电流再通过采样电阻采样变成电压信号,A/D转换后将信号反馈到单片机中。
单片机将反馈信号与预置值比较,根据两者间的差值调整输出信号大小。
这样就形成了反馈调节,提高输出电流的精度。
本方案可实现题目要求,当负载在一定范围内变化时具有良好的稳定性,而且精度较高。
基于上述方案比较和题目的要求,采用了方案三。
二、详细软硬件设计根据题目要求和上述论证,确定的系统框图如图2.1。
图2.1系统框图硬件连接图如图2.2,本系统中SPCE061A的IOA8~15,IOB12~15为复用端口。
图2.2系统硬件连接图1、硬件设计(1)单片机控制电路本系统采用SPCE061A单片机作为控制核心。
SPCE061A是16位单片机,指令周期短,工作速率快,功耗低,具有丰富的片上资源,集成了可编程音频处理电路,可以在线下载,易于调试。
尤其是其语音播放功能对增加语音报警功能提供了很大的方便。
(2)A/D,D/A接口设计根据题目要求,数控直流恒流源的精度为1mA,所以至少需要11位的A/D转换器和D/A转换器。
A/D转换采用BB公司的ADS7816构成的转换电路,如图2.3。
ADS7816是12位串行模/数转换器,采样频率高达200kHz,转换所需时间短,转换精度高。
ADS7816转换器将采样电阻上的电压转换成数字信号反馈给单片机,单片机将此反馈信号与预置值比较,根据两者间的差值调整输出信号大小。
这样就形成了反馈调节,提高输出电流的精度。
同时,A/D采样回来的电流经过单片机处理传送到LCD,可以显示当前的实际电流值。
图2.3A/D接口电路D/A转换采用12位DAC7625P构成的转换电路,如图2.4。
DAC7625P具有较高的精度。
D/A转换电路主要负责把单片机输出的控制信号送给高精度运算放大器,控制电流源输出电流大小。
图2.4D/A接口电路设D/A转换器的参考电压为,键盘输入数字量为D,D/A转换输出的模拟电压=。
选择参考电压=2.5V,采样电阻 1.2207。
当输入数字量加1,模拟增加量△V=V=0.61mV则输出电流变化=0.5mA即D/A转换器数字输入量每增加数值1,恒流源输出电流增加0.5mA。
因此为实现步进功能,每按一次步进"+"键,单片机送给D/A转换器的输入数字量D加2,从而输出电流加1mA,实现了电流步进1mA的要求。
步进减1mA同理。
当键盘设置输出电流大小为I时,单片机送给D/A转换器的数字量为2×I,使得电流源电路输出电流为I。
然而这只是理想情况,实际电路由于种种原因,实际输出电流不会完全等于理论计算值,此时电流反馈控制起了关键作用。
单片机通过分析A/D转换的数值,得到电路实际输出的电流大小,对D/A转换器的给定数字量进行调整,使得输出电流大小更精确。
(3)恒流源电路恒流源电路是系统的重要组成部分,其电路原理图如图2.5所示。
主要由高精度运算放大器,MOSFET,采样电阻等组成。
图2.5恒流源电路根据运放特性可得:MOSFET的电流D/A转换器输出的控制电压加在运算放大器正输入端,控制负载中流过的电流。
采样电阻选用康铜丝,以减少因温度变化而引起的采样电阻阻值的变化。
采样电阻将输出电流转换为电压信号,供A/D转换用。
设计中A/D、D/A转换器的参考电压都为2.5V,电路中流过的电流最大值为2000mA,因此正常情况下电阻阻值应为2500mV/2000mA=1.25。
考虑到系统的步进功能,当D/A转换的数字输入加1时,其模拟输出增加量△V=,与此同时采样电阻上的电压也相应增加相同的数值,令其输出电流增加0.5mA,则计算得采样电阻阻值为:运算放大器的输出控制着MOSFET的VGS,因此运算放大器输出的稳定性将直接决定系统输出电流的稳定性;同时,运算放大器还决定着系统输出电流的精度。
为了满足系统的精度及纹波要求,选用精密运算放大器OP07C。
(4)键盘及LCD显示电路系统中采用普通的4×4键盘实现电流的设计和调节。
4×4键盘原理图如图2.6所示。
键盘包括下列功能:S1:程序复位;S2:液晶复位;Set:设定;0~9预置输入;"+":电流上调;"-":电流下调;Enter:确认。
从0~9预置键中输入预置电流值,确认后便可通过液晶显示出预置电流值。
上调键"+"和下调键"-"分别用来控制电流以步进1mA增减,电流变化通过液晶显示出来。
图2.64×4键盘原理图液晶显示器选用凌阳公司的SPLC501液晶模组,SPLC501是128×64的点阵LCD,其内部自带驱动电路,外围电路非常简单,由于凌阳公司提供了驱动程序,使得编程也相当简单。
在本设计中用它来显示电流的给定值、实际测量值以及系统工作状态。
LCD的接口电路如图2.7所示。
图2.7液晶接口电路(5)系统电源由于系统对电流的精度及纹波要求较高,而系统电源的精度及稳定度在很大程度上决定了系统的性能,因此系统电源的设计是整个系统中的重要部分。
为了防止恒流源电路中的较大电流对控制部分产生干扰,将控制部分的电源和恒流源电路电源分成独立的两部分,分别由两组变压器供电,电路如图2.8所示。
图2.8自制电源原理图控制部分:220V电压经变压器输出两组独立的交流10V电源和一个交流15V电源。
其中一路交流10V电源经整流、滤波、7805稳压后输出+5V电压,给CPU和LCD供电;第二路交流10V电源经整流、滤波、7805稳压后输出-5V(正端接地)电压为运算放大器提供负工作电源。
交流15V输出电压经整流、滤波、7812稳压输出+12V电压,为运算放大器提供正工作电源,同时此+12V电源经过参考电源芯片MC1403,输出+2.5V电压做为A/D,D/A的参考电压。
恒流源电路电源:220V电源经变压器降压输出交流19V电压,再经过整流、滤波、78H15稳压后输出+15V电压,直接作为恒流源电路电源。
2.软件设计软件系统的任务主要有A/D转换、D/A转换、步进加减、键盘扫描、液晶显示、语音报警等功能。
为了将所有任务有序的组织起来,软件系统采用前后台结构。
SPCE061A单片机拥有独立的时基发生器,无需占用定时器。
系统设置了一个1024Hz的时基中断,为整个系统提供一个统一的运行节拍,保证了各个任务能有条不紊的工作。
对时间没有实时要求的任务如键盘扫描、液晶显示,放在主循环中。
A/D,D/A转换任务需要定周期运行,放在时基中断服务子程序中运行。
有效的保证了重要任务能及时被执行。
(1)主程序系统加电后,主程序首先完成系统初始化,其中包括I/O口,中断系统,定时器/计数器等工作状态的设置,系统变量赋初值等工作;完成系统初始化后打开中断;随之进入键盘扫描程序。
键盘扫描获取键值后根据键值,完成设定预置电流值,步进加减,并通过LCD显示输出电流值及系统是否正常工作信号。
主程序流程图如图2.9所示。
图2.9主程序流程图(2)时基中断服务子程序时基中断服务子程序流程图如图2.10所示。
在此中断服务程序中控制进行A/D和D/A转换图2.10时基中断服务子程序(3)A/D转换程序A/D转换器ADS7816的接口形式为位串行接口,因此在对ADS7816进行操作时需要考虑到时序问题,ADS7816的控制流程图如图2.11所示。
图2.11A/D转换程序3、系统的保护及其抗干扰设计(1)系统的保护当系统工作不正常导致输出电流过大时,若无保护功能,将造成严重后果。