畢業(yè)設(shè)計（論文）基于單片機的數(shù)控電流源的設(shè)計

1、摘 要 隨著電子技術(shù)的不斷進步，對電子儀器的要求也不斷提高。電源作為電路的動力源泉更是扮演著越來越重要的角色，不論是學(xué)校實驗室還是維修中心都離不開實驗電流源，然而傳統(tǒng)的電流源不論是在控制精度還是輸出特性上都無法滿足要求。隨著單片機技術(shù)的不斷發(fā)展和d/a，a/d技術(shù)的不斷成熟使得數(shù)控電源成為可能，數(shù)控電流源不論是在控制精度還是在可操作性上都有傳統(tǒng)電源無法比擬的優(yōu)勢。本文在參考傳統(tǒng)電流源以及普通數(shù)控電流源的基礎(chǔ)上，在充分考慮性價比的同時極大地提高了數(shù)控電流源的準確性，通過軟件修正以后在使用普通元件的情況下數(shù)控電流源的性能也達到了比較高的水平。關(guān)鍵字：高精度； dac0832；d/a轉(zhuǎn)換；恒流源；

2、軟件修正 aelectric current source of machine control basedon single-chip microcomputerstudent: cui ling teacher: chen xiao-qinabstract: progress unremittingly the request to the electronics instrument technically to also raise continuously along with the electronics, the power supply is the motive sourc

3、e of the electric circuit to play a more and more important role more, is the school a laboratory still repair centerses to all can not get away from an experiment power supply in spite of, however the traditional power supply is control accuracy or output the tops of the characteristic in spite of

4、and cant satisfy a request.along with single slice machine technical of develop continuously with the d/a, the a/d is technical continuously the maturity make the number control power supply to make possible, count to control the electric current source and is control accuracy in spite of still on t

5、he maneuverability all there is traditional power supply cant compare to of advantage.this text in making reference to the foundation that the traditional electric current source and common number control the electric current source, at the full consideration price compare of in the meantime raised

6、a number to control the accuracy of the electric current source biggest, pass the software correction hereafter while use the circumstance of the common component the number controls the electric current source of the function also comes to a higher level.key words: high accuracy；dac0832；d/a convert

7、er；constant； current resource 目次摘 要iabstractii1.緒論11.1.電流源簡介11.2.數(shù)控電流源的必要性11.3.數(shù)控電流源的可行性12.數(shù)控電流源硬件系統(tǒng)總體設(shè)計22.1.傳統(tǒng)電流源的設(shè)計方案22.2.數(shù)控電流源方案22.3.數(shù)控電流源的方案比較32.4.電流源的軟件系統(tǒng)組成42.5.本系統(tǒng)的特點53.數(shù)控電流源硬件模塊設(shè)計63.1.電源模塊63.1.1.電源原理63.1.2.電源方案確定73.1.3.電源模塊具體電路83.1.4.電源模塊pcb設(shè)計83.1.5.顯示模塊83.2.d/a電路103.2.1.dac0832簡介103.2.2.具體電路

8、設(shè)計123.2.3.控制電壓產(chǎn)生電路133.3.電流輸出模塊143.3.1.具體電路圖153.3.2.電流輸出模塊pcb圖163.4.主控部分163.4.1.at89c52單片機系統(tǒng)及外圍電路163.4.2.單片機時鐘脈沖電路163.4.3.復(fù)位電路163.4.4.主控部分具體電路184.數(shù)控電流源的軟件系統(tǒng)設(shè)計194.1.具體模塊劃分194.2.數(shù)值處理205.系統(tǒng)測試215.1.設(shè)計創(chuàng)新點215.2.系統(tǒng)性能檢測215.2.1.減小紋波所采用的措施225.2.2.紋波電流測試225.3.誤差分析246.結(jié)論25致謝26參考文獻27附錄128附錄229 1. 緒論1.1. 電流源簡介所謂恒流

9、源就是輸出電流極其穩(wěn)定不隨負載變化。為了保證電流不變，輸出電壓必須始終符合v=i*r。即負載需要多大電壓，恒流源就必須輸出多大電壓，“無條件”予以滿足。從外部看，就是ro=。如果r，那么v。所以理想恒流源都不允許輸出開路。對于實際電路，當(dāng)r大到一定程度，電壓輸出能力就會不夠，輸出電流必然下降，不再恒定。在一般恒流電路中大多采用電流負反饋來恒定電流負反饋的作用就是“使之穩(wěn)定”。通過時刻“檢查”控制對象的狀態(tài)，并進行調(diào)整。發(fā)現(xiàn)小了，就設(shè)法使之增大，發(fā)現(xiàn)大了，就設(shè)法使之減小。形象地說，電流負反饋電路則是采樣輸出電流，計算誤差，據(jù)此調(diào)節(jié)自身狀態(tài)，使輸出電流穩(wěn)定，因而，輸出特性接近恒流源。衡量“接近”程

10、度的指標就是輸出電阻r遠大于零。一般希望ro。（只能接近，不可能完全達到）1.2. 數(shù)控電流源的必要性作為常用的電子儀器在學(xué)校和研發(fā)和檢測部門都有者相當(dāng)廣泛的應(yīng)用，特別在電路原理實驗和電子元件老化測試中都離不開電流源。隨著電子技術(shù)的不斷進步對電子儀器的要求不斷提高，電源作為電路的動力源泉更是扮演著越來越重要的角色，不論是學(xué)校實驗室還是維修中心都離不開實驗電源，然而傳統(tǒng)的電源不論是在控制精度還是輸出特性上都無法滿足要求。首先從精度上來看傳統(tǒng)電流源的調(diào)整大多采用旋轉(zhuǎn)電位器的方式，在調(diào)整時電流值主要從電位器的刻度讀出，容易產(chǎn)生讀數(shù)誤差。從可操作性來看傳統(tǒng)電流原電位器上的刻度有限，不可能非常精細，僅僅

11、靠電位器的幾個刻度對操作者的技巧要求比較高，同時誤差也比較大。傳統(tǒng)的實驗電源亟待改進電源。1.3. 數(shù)控電流源的可行性由于單片機技術(shù)的不斷發(fā)展和d/a，a/d元件的普及使得數(shù)控電源成為可能，數(shù)控電源不論是在控制精度還是在可操作性上都有傳統(tǒng)電源無法比擬的優(yōu)勢，由于單片機的平民化，使得數(shù)控電源與傳統(tǒng)電源的成本日益接近。另外，smt技術(shù)也是飛速發(fā)展，使得數(shù)控電源體積和重量都大大減小，為其在特殊領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。2. 數(shù)控電流源硬件系統(tǒng)總體設(shè)計2.1. 傳統(tǒng)電流源的設(shè)計方案電源作為常用的實驗儀器，在電子領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用，傳統(tǒng)的電流源的控制部分一般采用模擬電路，即用電位器對基準電壓源進行分壓，

12、再進行電壓電流轉(zhuǎn)化，其電路設(shè)計簡單，制造成本低廉，該電路原理框圖如圖2.1所示:電壓/電流變換基準電壓源電位器放大電路電流表圖2.1傳統(tǒng)電流源方案從框圖我們不難發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的電流源方案存在著非常明顯的缺點，首先，輸出電流無法精確掌握。早期的電流源輸出電流僅僅靠標在電位器或者指針表的讀數(shù)讀出，不僅讀取很不方便.度數(shù)誤差比較大,從實用的角度考慮,現(xiàn)在有些模擬電流源也使用了數(shù)字電流表作為電流顯示,提高了其精確性.但是在可操作性方面依然存在一定的不足.另外用電位器產(chǎn)生參考電位的方法是不恰當(dāng)?shù)?在電子元件中電位器是最容易產(chǎn)生噪聲的,對干擾也最為敏感,而且在使用一段時間以后,電位器作為機械元件會出現(xiàn)磨損的情況

13、,此時該電流源的輸出電流將變得不穩(wěn)定,噪聲大幅度提高,如不更換電位器該電流源將無法正常使用。在可控升級方面?zhèn)鹘y(tǒng)的電流源方案電路一旦確定可更改的余地較小，可升級性能差。幾乎不存在什么升級的可能2.2. 數(shù)控電流源方案 隨著單片機的日益成熟，其穩(wěn)定性不斷提高，價格不斷下降使得數(shù)控電流源成為可能，從原理圖來看，數(shù)控電流源和傳統(tǒng)電流源相似。不同的是數(shù)控電流源是由單片機控制的d/a提供參考電壓，取代了傳統(tǒng)電流源的電位器，使得不論是在控制精度還是使用壽命上都有很大的提高。另外單片機具有可編程性，可以進行更為復(fù)雜的控制，如輸出特定的波形，和電腦通訊，實現(xiàn)智能化控制等，這些功能都是傳統(tǒng)電流源難于實現(xiàn)的。該電路

14、原理框圖如圖2.2所示: 經(jīng)過多年的發(fā)展，傳統(tǒng)電流源的電流控制電路已經(jīng)相當(dāng)成熟，在用d/a替代了電位器以后，其性能有很大的提高。d/a變換緩沖電壓/電流變換放大電路a/d變換mcu鍵盤led顯示器圖2.2數(shù)控電流源原理圖2.3. 數(shù)控電流源的方案比較方案一：通過編碼開關(guān)來控制存儲器的地址；根據(jù)地址輸出對應(yīng)的數(shù)字量送數(shù)模（d/a）進行轉(zhuǎn)換；再根據(jù)輸出的電壓量來控制電流的變化；同時；通過四個編碼開關(guān)的bcd碼送給4511及數(shù)碼管顯示。此方案的優(yōu)點是電路原理簡單，缺點是數(shù)據(jù)量大且存儲器存儲容量有限，在實驗過程中發(fā)現(xiàn)編碼開關(guān)不穩(wěn)定，所以不宜采用。其電路方框圖如圖2.3所示：圖2.3 方案一方框圖方案二

15、：采用以89c52為核心的單片機系統(tǒng)來控制d/a的數(shù)據(jù)的輸入并將其轉(zhuǎn)換成模擬量輸出同時單片機把輸入的預(yù)值電流送數(shù)碼管顯示，再改變輸出的電壓量來控制電流的變化，此方案的優(yōu)點是成本低，電路簡單，可升級性強。所以在電路設(shè)計和制作中采用方案三。其電路方框圖如圖2.4所示：圖2.4 方案三方框圖2.4. 電流源的軟件系統(tǒng)組成相對來說本設(shè)計的軟件系統(tǒng)較為簡單，主流程圖如圖2.4所示圖2.4軟件主流程圖2.5. 本系統(tǒng)的特點在系統(tǒng)設(shè)計時充分考慮了系統(tǒng)的性價比，在電源模塊采用了有源慮波，并且使用兩個8位d/a來提高其分辨率，使得系統(tǒng)可以輸出五萬多個電流值，通過軟件修正后可以非常準確的輸出相應(yīng)電流值，較以往的數(shù)

16、控電流源大大提高。同時得益于有源慮波的引入，其輸出紋波也大大減小。3. 數(shù)控電流源硬件模塊設(shè)計3.1. 電源模塊3.1.1. 電源原理穩(wěn)壓電源由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路組成，如圖3.1 圖3.1 電源方框及波形圖a 整流和濾波電路：整流作用是將交流電壓u2變換成脈動電壓u3。濾波電路一般由電容組成，其作用是脈動電壓u3中的大部分紋波加以濾除，以得到較平滑的直流電壓u4。b 穩(wěn)壓電路：由于得到的輸出電壓u4受負載、輸入電 壓 和 溫度的影響不穩(wěn)定，為了得到更為穩(wěn)定電壓添加了穩(wěn)壓電路，從而得到穩(wěn)定的電壓u0。仿真電路圖如圖3.1所示下:圖3.2電源仿真電路圖（protel99）仿真

17、結(jié)果圖3.3 protel仿真結(jié)果本設(shè)計共用到電源有三種：即5v +5v +21v.+5v其中+5 v給ad0832供電以及單片機（at89c52）、數(shù)碼顯示（包括74ls595,cc7107）、鍵盤；-5v為ad0832參考電壓。由于要求輸出的電流最大值為2000ma，而且取樣電阻為1歐所以要求ad0832輸出的電壓至少為2伏，通過計算-5伏的電壓足夠?qū)崿F(xiàn)上述要求。提供的21v的電源用于lm358和 vcc . 由于為了保證電路的性能采用線性穩(wěn)壓、濾波方式，從電路的可靠性以及性價比考慮采用標準的7812擴流輸出方案。3.1.2. 電源方案確定待選方案：方案一：采用線性恒流電路，該方案具有噪聲

18、干擾小，電路簡單，工作穩(wěn)定的特點，但是由于功率器件工作于線性狀態(tài)功率損耗大，發(fā)熱較大，在滿足設(shè)計要求時在極限條件下功率管的消耗功率接近20w。方案二：采用開關(guān)恒流方式進行電流控制，由于功率管只工作于打開或者關(guān)閉狀態(tài)，功率管損耗較低。發(fā)熱量很小，但是由于開關(guān)管對強電流進行開關(guān)操作，干擾大大高于線性恒流源。結(jié)論：作為試驗儀器，在一般情況下對儀器的體積要求相對小于對儀器性能的要求，而“干凈”的電源對于電流源來說非常重要，所以在設(shè)計中采用線性電流源方案，并在其基礎(chǔ)上加入有源慮波，使得電源更為“干凈”所以采用方案二。3.1.3. 電源模塊具體電路如圖所示，+5v其中+5 v給ad0832供電以及單片機（

19、at89c52）、數(shù)碼顯示（包括74ls595,icl7107）、鍵盤；-5v為ad0832參考電壓。由于要求輸出的電流最大值為2000ma，而且取樣電阻為1歐所以要求ad0832輸出的電壓至少為2伏，通過計算-5伏的電壓足夠?qū)崿F(xiàn)上述要求。提供的21v的電源用于lm358和 vcc . 由于為了保證電路的性能采用線性穩(wěn)壓、濾波方式，從電路的可靠性以及性價比考慮采用標準的7812擴流輸出方案。圖3.4 電源原理圖3.1.4. 電源模塊pcb設(shè)計電源模塊為整個電路提供電源，具有電流大，發(fā)熱高的特點，所以在pcb設(shè)計時采用的較粗的導(dǎo)線，并在大電流的地方渡錫處理。具體模辦設(shè)計如圖所示3.1.5. 顯示

20、模塊74ls595為串行輸入并行輸出的移位寄存器，可以作為靜態(tài)顯示器接口，接在89c52的串行口上用于數(shù)碼的顯示。數(shù)碼顯示模塊如圖所示。 圖 3.5預(yù)值數(shù)碼顯示模塊原理圖實際電流顯示利用cc7107a/d轉(zhuǎn)換器組裝成3.5位數(shù)字電壓表, 該電路為cc7107,led和若干無源元件組成的數(shù)字電壓表電路。該電路采用標準的3.5位顯示電路進行顯示，其中最高位可以顯示千位的 “1”和顯示負號。此外，由于該電路的兩個輸入端即com 與v+端的電位差具有很高的穩(wěn)定性，可以作為參考電壓源。因此，可以通過分壓的方法來擴大它的量程。由于兩個輸入端最大承受電壓為200mv因此要實現(xiàn)最大值為2000mv的顯示可以用

21、以下分壓形式（本設(shè)計所采用的）如圖2.6所示：圖3.6 數(shù)字電壓表的外接電路通過上面的電路可以測量最大值為2000mv的電壓，而在本設(shè)計中的采樣電阻為1k歐所以被測電壓值即為被測電流值.圖3.6 3.5位數(shù)字電壓表原理圖3.2. d/a電路由于采用了粗調(diào)和細調(diào)分段控制使得系統(tǒng)，以及軟件修正，使得電流輸出精度大大提高，從成本和元件采購方面綜合考慮，采用dac0832電路作為d/a轉(zhuǎn)化電路3.2.1. dac0832簡介dac0832是一個8位d/a轉(zhuǎn)換器芯片，單電源供電，從+5v+15v均可正常工作，基準電壓的范圍為10v，電流建立時間為1s，cmos工藝，低功耗20ma。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3.8所

22、示，它由1個8位輸入寄存器、1個8位dac寄存器和1個8位d/a轉(zhuǎn)換器組成和引腳排列如圖所示。 圖3.8 0832內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 圖3.9 dac0832管腳圖該d/a轉(zhuǎn)換器為20引腳雙列直插式封裝，各引腳含義如下：(1)d7d0轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸入。(2)cs片選信號（輸入），低電平有效。(3)ile數(shù)據(jù)鎖存允許信號（輸入），高電平有效。(4)wr1第一信號（輸入），低電平有效。該信號與ile 信號共同控制輸入寄存器是數(shù)據(jù)直通方式還是數(shù)據(jù)鎖存方式：當(dāng)ile=1和xfer=0時，為輸入寄存器直通方式；當(dāng)ile=1和wr1 =1時，為輸入寄存器鎖存方式。(5) wr2 第2寫信號(輸入),低電平有效.該信號

23、與信號合在一起控制dac寄存器是數(shù)據(jù)直通方式還是數(shù)據(jù)鎖存方式:當(dāng) wr2=0和xfer=0時,為dac寄存器直通方式; 當(dāng)wr2=1和xfer=0時,為dac寄存器鎖存方式。 (6)xfer數(shù)據(jù)傳送控制信號(輸入),低電平有效 。 (7)iout2電流輸出“1”。當(dāng)數(shù)據(jù)為全“1”時，輸出電流最大；為全“0”時輸出電流最小。(8)iout2電流輸出“2”。 dac轉(zhuǎn)換器的特性之一是：iout1 +iout2=常數(shù)。(9)rfb反饋電阻端 即運算放大器的反饋電阻端，電阻（15k）已固化在芯片中。因為dac0832是電流輸出型d/a轉(zhuǎn)換器，為得到電壓的轉(zhuǎn)換輸出，使用時需在兩個電流輸出端接運算放大器，

24、rfb 即為運算放大器的反饋電阻，運算放大器的接法如圖9.3所示。(10)vref基準電壓，是外加高精度電壓源，與芯片內(nèi)的電 阻網(wǎng)絡(luò)相連接，該電壓可正可負，范圍為-10v+10v.(11)dgnd數(shù)字地(12)agnd模擬地dac0832利用wr1 、 wr2 、ile、xfer 控制信號可以構(gòu)成三種不同的工作方式。1) 直通方式 wr1= wr2 =0時，數(shù)據(jù)可以從輸入端經(jīng)兩個寄存器直接進入d/a轉(zhuǎn)換器。2)單緩沖方式 兩個寄存器之一始終處于直通，即wr1=0或wr2=0，另一個寄存器處于受控狀態(tài)。3)雙緩沖方式 兩個寄存器均處于受控狀態(tài)。這種工作方式適合于多模擬信號同時輸出的應(yīng)用場合。 3

25、.2.2. 具體電路設(shè)計在設(shè)計中采用直通方式。電路圖如3.10所示。圖3.10 d/a轉(zhuǎn)化電路其中vx、vy分別為粗調(diào)和精調(diào)電壓輸出。pcb板圖如圖3.11所示圖3.11d/a電路pcb圖3.2.3. 控制電壓產(chǎn)生電路該電路由兩個運算放大器組成，對vx、vy進行 vout=vx+0.005*vy 運算，使得控制精度達到1/51200，達到高精度控制的目的，同時也使得軟件修正成為可能。仿真電路如圖3.12所示:圖3.12 控制電壓產(chǎn)生電路其中u1a用于運算，u1b用于緩沖，及其濾波，v2為假定干擾源仿真結(jié)果入下圖3.13所示: 圖3.13 控制電壓產(chǎn)生電路仿真圖（protel）從圖中我們可以看到

26、該電路對于高頻干擾具有較好的抑制性，這對提高電流源的輸出性能具有一定的幫助。3.3. 電流輸出模塊利用圖3.14所示的恒流源電路 ,運放的輸出端通過三極管與反向輸出端相連，構(gòu)成負反饋電路，由于運放的同相輸入端與反相輸入端在理論上是虛短的，且運放的輸入電阻無窮大，因此反相端和同相端的電位相等，即,又由于三極管的發(fā)射極與集電極電流僅相差微小的基極電流，可視為兩者相等即。因此可以通過改變同相輸入端的電壓來調(diào)整輸出電流的大小。例如： 時，但是在測試對的控制比預(yù)期效果差，總是小于理論值。同時r2也是負反饋電阻，當(dāng)電路電流受外界影響而減小的時候，r2的端電壓也隨之降低，三極管的ibe也會上升。由于三極管的

27、驅(qū)動電流較大，在試驗中輸出電流偏小，達不到要求精度，所以采用方案二，用場效應(yīng)管代替三極管輸出，與三極管相比場效應(yīng)管具有驅(qū)動電流小，電流噪聲底，輸出電流大的特點。仿真電路如圖3.14所示。仿真波形圖如圖3.15所示。 圖2.14恒流源電路原理圖圖3.14恒流源電路仿真波形圖（protel99）3.3.1. 具體電路圖在protel仿真結(jié)果的基礎(chǔ)上設(shè)計了電流輸出模塊，電路原理圖如圖2.15所示圖3.15電流輸出原理圖3.3.2. 電流輸出模塊pcb圖具體電路圖如圖3.16所示圖3.16電流輸出模塊pcb圖3.4. 主控部分3.4.1. at89c52單片機系統(tǒng)及外圍電路在電路設(shè)計中我選擇最常見的a

28、tmel公司的at89c52單片機。此單片機與mcs-51產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容，由8k字節(jié)可重擦寫flash閃速存儲器，256*8字節(jié)內(nèi)部ram，32個可編程i/o口線，2個16位定時/計數(shù)器和6個中斷源。并且該單片機經(jīng)濟實用，使用廣泛。3.4.2. 單片機時鐘脈沖電路at89c52單片機的最高時鐘脈沖頻率已經(jīng)達到了24mhz ，它內(nèi)部已經(jīng)具備了振蕩電路，只要在at89c52的兩個引腳（即19、18腳）連接到簡單的石英振蕩晶體的2端即可，晶體的2個管腳也要用30pf的電容耦合到地。3.4.3. 復(fù)位電路89c52的復(fù)位引腳（reset）是第9腳，當(dāng)此引腳連接高電平超過2個機器周期，即可產(chǎn)生復(fù)位

29、的動作。以12mhz的時鐘脈沖為例，每個時鐘脈沖為1s，兩個機器周期為2s，因此，在第9腳上連接一個4s的高電平脈沖，即可產(chǎn)生復(fù)位動作。最簡單的就是只要一個電阻跟一個電容的復(fù)位電路，如圖3.17所示。圖3.17 通電瞬間復(fù)位電路圖3.18 89c52的基本外部電路3.4.4. 主控部分具體電路圖3.19主控電路原理圖4. 數(shù)控電流源的軟件系統(tǒng)設(shè)計4.1. 具體模塊劃分數(shù)據(jù)處理以及顯示模塊其具體流程圖如4.1圖所示:圖4.1數(shù)據(jù)處理以及顯示模塊其具體流程圖按鍵處理程序模塊如圖4.2所示:圖4.2按鍵處理程序流程圖4.2. 數(shù)值處理考慮到運算放大器的工作點偏差問題輸出控制采用鏈表方式，調(diào)整電路使得

30、在兩個d/a均為最大輸出時，輸出電流為2000ma，然后遞減粗調(diào)和細調(diào)d/a同時用高精度電流表檢測電流，當(dāng)調(diào)整到合適的電流時即將輸出狀態(tài)記錄，并與輸出電流相關(guān)聯(lián)，從而修正d/a線性，運算放大器靜態(tài)電流等問題造成的偏差，同時在加入溫度探測電路以后可以方便的對溫度影響進行補償。系統(tǒng)具有良好的可升級性。鍵盤對單片機輸入數(shù)據(jù)，（所要得到的電流值），單片機將得到的數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)化成d/a轉(zhuǎn)換器ad0832所需要的數(shù)字信號。假設(shè)鍵盤輸入的電流值為i,由于ad0832為8位的d/a轉(zhuǎn)換器，待轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號最大值為2 8-1=255,考慮到數(shù)值連續(xù)性問題細調(diào)d/a只采用200檔，所以該系統(tǒng)最大分辨率為255*20

31、0=51000，在最大輸出電流為2000ma時分辨率為2000/51000，小于0.1ma。采用軟件修正后，使得最小步進為1ma，優(yōu)于設(shè)計要求。5. 系統(tǒng)測試5.1. 設(shè)計創(chuàng)新點鑒于市場上高位d/a價格高，并且購買困難，在電路設(shè)計中將采用，兩個八位d/a經(jīng)過運算得到高精度的電壓輸出，并采用查表的方式對d/a進行控制，在不同的環(huán)境下采用不同的鏈表，從而對元器件的非線性以及溫度的影響進行高精度補償。采用有源慮波的方法降低電源雜波，純凈的電源供給為良好的輸出性能提供了保障。5.2. 系統(tǒng)性能檢測1測試儀器雙蹤示波器，數(shù)字示波器，萬用表 2指標測試輸出電流范圍：20ma-2000ma可以通過按鍵設(shè)置電

32、流值，并且實際輸出值與給定值之間的偏差=給1%+10ma。具有“+”“-”步進調(diào)整功能，步進電流10ma。本設(shè)計要求輸出電流范圍為1ma2000ma，根據(jù)圖2.10恒流源模塊可知，將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量送給模數(shù)轉(zhuǎn)換電路；然后輸出模擬量。下面列出部分電流值及其對應(yīng)的理論和實際的數(shù)字量如表5.1所示表5.1 預(yù)值測量值電流值 （ma）實際值（ma）偏差（ma）顯示值（ma）偏差（ma）11.0220.0222154.960.0461109.890.111112019.790.2121110099.90.11022500500050331000100001003315001499114961電流值 （ma）實際值（ma）偏差（ma）顯示值（ma）偏差（ma）注：數(shù)字萬用表的型號為vc9801a+5.2.1. 減小紋波所采用的措施 由于電源電路存在紋波，必須盡量減小紋波系數(shù)，本設(shè)計采用措施有：電源大面積共地（注意大電流與小電流不能共地）在整流橋后加大電容慮波，本設(shè)計采用約為22000 為了進一步避免紋波電壓對電路的干擾而產(chǎn)生的紋波電流，本設(shè)計又加入了有源濾波電路。電路如圖5.1 圖5.1有源慮波電路5.2.2. 紋波電流測試本設(shè)計要求紋波電流小于0.5毫安，根據(jù)恒流源模塊電路，用低頻交流毫伏表測采樣電阻（康銅絲繞制而成，由于該電路為直流電路沒交流成分，所以不會