一種高精度恒流源電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電源電路技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種高精度恒流源電路。
【背景技術(shù)】
[0002]恒流源是指能夠向負(fù)載提供恒定電流的電源，在儀器儀表、電子通信等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。目前市場上較成熟的恒流產(chǎn)品的輸出雖然可達(dá)毫安培到百安培量級(jí)，但通常并不能完全滿足于具體的應(yīng)用電路，對輸出電流大小、穩(wěn)定度及精度等指標(biāo)有特殊要求的恒流源電路仍有待改善。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、能滿足具體電路要求的高精度恒流源電路。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種高精度恒流源電路，它包括第一電壓放大器、第二電壓放大器、第三電壓放大器、第四電壓跟隨器、第一三極管、第二三極管以及第三三極管；
[0006]所述第一電壓放大器的反相輸入端通過第一電阻連接有5V基準(zhǔn)電壓源、反相輸入端與輸出端之間連接有第二電阻、輸出端通過第三電阻連接所述第二電壓放大器的反相輸入端、同相輸入端接地；
[0007]所述第二電壓放大器的反相輸入端通過第四電阻連接所述第三電壓放大器的輸出端、同相輸入端接地、輸出端通過第九電阻連接第一三極管的基極；
[0008]所述第三電壓放大器的反相輸入端分兩支路，一支路通過第六電阻連接所述第三電壓放大器的輸出端，另一支路通過第八電阻連接所述第四電壓跟隨器的輸出端，所述第三電壓放大器的同相輸入端分兩支路，一支路通過第五電阻接地，另一支路通過第七電阻連接所述第三三極管的發(fā)射極；
[0009]所述第四電壓跟隨器通過第十三電阻連接有負(fù)載電阻；
[0010]所述第一三極管的發(fā)射極依次通過第十二電阻與第十一電阻連接+12V電壓、集電極連接-12V電壓；
[0011]所述第二三極管的基極通過第一電容連接所述第二電壓放大器的反相輸入端并通過第十電阻連接所述第三三極管的基極和第二二極管的發(fā)射極、集電極連接在所述第i^一電阻與第十二電阻之間；
[0012]所述第三三極管的集電極連接+5V電壓、發(fā)射極分別通過第一采樣電阻、第二采樣電阻、第三采樣電阻、第四采樣電阻、第五采樣電阻、第六采樣電阻、第七采樣電阻連接有相對應(yīng)的切換開關(guān)；
[0013]所述切換開關(guān)控制所述負(fù)載電阻的通斷。
[0014]優(yōu)選地，所述第一電壓放大器、第二電壓放大器、第三電壓放大器、第四電壓跟隨器均為OP177型運(yùn)算放大器。
[0015]優(yōu)選地，所述第一采樣電阻、第二采樣電阻、第三采樣電阻、第四采樣電阻、第五采樣電阻、第六采樣電阻均為RX71型線繞電阻，所述第七采樣電阻為RX24型線繞電阻。
[0016]由于采用了上述方案，本實(shí)用新型由基準(zhǔn)電壓源、高性能運(yùn)算放大器、復(fù)合管及精密電阻等元器件組成，通過負(fù)載電壓反饋，在高精度采樣電阻上產(chǎn)生恒定的壓降，則與該精密采樣電阻相串聯(lián)的支路中就可以得到恒定的輸出電流，該電路經(jīng)過簡單的元器件參數(shù)調(diào)整或電路并聯(lián)等設(shè)計(jì)后，可滿足多數(shù)應(yīng)用電路的需求，并具有精度高、穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型可
[0019]以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。
[0020]如圖1所示，本實(shí)施例的一種高精度恒流源電路，它包括第一電壓放大器Al、第二電壓放大器A2、第三電壓放大器A3、第四電壓跟隨器A4、第一三極管Q1、第二三極管Q2以及第三三極管Q3 ；
[0021 ] 第一電壓放大器Al的反相輸入端通過第一電阻Rl連接有5V基準(zhǔn)電壓源Vref、反相輸入端與輸出端之間連接有第二電阻R2、輸出端通過第三電阻R3連接第二電壓放大器A2的反相輸入端、同相輸入端接地；
[0022]第二電壓放大器A2的反相輸入端通過第四電阻R4連接第三電壓放大器A3的輸出端、同相輸入端接地、輸出端通過第九電阻R9連接第一三極管Ql的基極；
[0023]第三電壓放大器A3的反相輸入端分兩支路，一支路通過第六電阻R6連接第三電壓放大器A3的輸出端，另一支路通過第八電阻R8連接第四電壓跟隨器A4的輸出端，第三電壓放大器A3的同相輸入端分兩支路，一支路通過第五電阻R5接地，另一支路通過第七電阻R7連接第三三極管Q3的發(fā)射極；
[0024]第四電壓跟隨器A4通過第十三電阻R13連接有負(fù)載電阻Rx ;
[0025]第一三極管Ql的發(fā)射極依次通過第十二電阻R12與第^^一電阻Rll連接+12V電壓、集電極連接-12V電壓；
[0026]第二三極管Q2的基極通過第一電容Cl連接第二電壓放大器A2的反相輸入端并通過第十電阻RlO連接第三三極管Q3的基極和第二二極管Q2的發(fā)射極、集電極連接在第i^一電阻Rll與第十二電阻R12之間；
[0027]第三三極管Q3的集電極連接+5V電壓、發(fā)射極分別通過第一采樣電阻RN1、第二采樣電阻RN2、第三采樣電阻RN3、第四采樣電阻RN4、第五采樣電阻RN5、第六采樣電阻RN6、第七采樣電阻RN7連接有相對應(yīng)的切換開關(guān)SI?S7 ;切換開關(guān)SI?S7控制負(fù)載電阻Rx的通斷。
[0028]其中，基準(zhǔn)電壓源Vref為5V，第二三極管Q2與第三三極管Q3組成復(fù)合管，以便輸出較大的電流，切換開關(guān)SI?S7為輸出電流切換開關(guān)。實(shí)際運(yùn)用中，為保證精度，元器件的選擇使用很重要。第一電壓放大器Al、第二電壓放大器A2、第三電壓放大器A3、第四電壓跟隨器A4均為OP177型運(yùn)算放大器；第一采樣電阻RNl、第二采樣電阻RN2、第三采樣電阻RN3、第四采樣電阻RN4、第五采樣電阻RN5、第六采樣電阻RN6均為RX71型精密線繞電阻，第七采樣電阻RN7為RX24型功率線繞猛銅電阻。第一采樣電阻RNl、第二采樣電阻RN2、第三采樣電阻RN3、第四采樣電阻RN4、第五采樣電阻RN5、第六采樣電阻RN6、第七采樣電阻RN7的阻值分別為1ΜΩ、100ΜΩ、10Κ0、1ΚΩ、100Ω、10Ω、1Ω，切換開關(guān)SI?S7分別接通時(shí)，即可輸出ΙμΑ?IA的恒定電流。
[0029]本實(shí)施例的具體工程過程如下:設(shè)切換開關(guān)SI?S7中某一路接通，當(dāng)負(fù)載電阻Rx變大時(shí)，其上瞬間壓降Vx隨之增大，則第三電壓放大器A3的同相輸入端與反相輸入端之間的壓差減小，輸出電壓V2小于基準(zhǔn)電壓Vref，此時(shí)，第二電壓放大器A2的反相輸入端產(chǎn)生微小的負(fù)電壓，第二電壓放大器A2將其同相輸入端與反相輸入端之間的壓差進(jìn)行線性放大，輸出的正電壓使得第三三極管Q3的發(fā)射極電壓增大，從而維持精密采樣電阻上的壓降保持不變。當(dāng)負(fù)載電阻Rx減小時(shí)，工作過程與上述相似。
[0030]另外，第一三極管Ql應(yīng)加裝散熱片，以保證工作過程中其上熱量的迅速散發(fā)，從而保證輸出電流的穩(wěn)定。切換開關(guān)SI?S7可由微控制器控制的模擬電子開關(guān)代替，結(jié)合多路轉(zhuǎn)換器即可實(shí)現(xiàn)輸出電流的自動(dòng)切換。
[0031]本實(shí)施例通過負(fù)載電壓反饋，在高精度采樣電阻上產(chǎn)生恒定的壓降，則與該精密采樣電阻相串聯(lián)的支路中就可以得到恒定的輸出電流，電路經(jīng)過簡單的元器件參數(shù)調(diào)整或電路并聯(lián)等設(shè)計(jì)后，可滿足多數(shù)應(yīng)用電路的需求，并具有良好的穩(wěn)定性和較高的精度。
[0032]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高精度恒流源電路，其特征在于:它包括第一電壓放大器、第二電壓放大器、第三電壓放大器、第四電壓跟隨器、第一三極管、第二三極管以及第三三極管； 所述第一電壓放大器的反相輸入端通過第一電阻連接有5V基準(zhǔn)電壓源、反相輸入端與輸出端之間連接有第二電阻、輸出端通過第三電阻連接所述第二電壓放大器的反相輸入端、同相輸入端接地； 所述第二電壓放大器的反相輸入端通過第四電阻連接所述第三電壓放大器的輸出端、同相輸入端接地、輸出端通過第九電阻連接第一三極管的基極； 所述第三電壓放大器的反相輸入端分兩支路，一支路通過第六電阻連接所述第三電壓放大器的輸出端，另一支路通過第八電阻連接所述第四電壓跟隨器的輸出端，所述第三電壓放大器的同相輸入端分兩支路，一支路通過第五電阻接地，另一支路通過第七電阻連接所述第三三極管的發(fā)射極； 所述第四電壓跟隨器通過第十三電阻連接有負(fù)載電阻； 所述第一三極管的發(fā)射極依次通過第十二電阻與第十一電阻連接+12V電壓、集電極連接-12V電壓； 所述第二三極管的基極通過第一電容連接所述第二電壓放大器的反相輸入端并通過第十電阻連接所述第三三極管的基極和第二二極管的發(fā)射極、集電極連接在所述第十一電阻與第十二電阻之間； 所述第三三極管的集電極連接+5V電壓、發(fā)射極分別通過第一采樣電阻、第二采樣電阻、第三采樣電阻、第四采樣電阻、第五采樣電阻、第六采樣電阻、第七采樣電阻連接有相對應(yīng)的切換開關(guān)； 所述切換開關(guān)控制所述負(fù)載電阻的通斷。2.如權(quán)利要求1所述的一種高精度恒流源電路，其特征在于:所述第一電壓放大器、第二電壓放大器、第三電壓放大器、第四電壓跟隨器均為0P177型運(yùn)算放大器。3.如權(quán)利要求1所述的一種高精度恒流源電路，其特征在于:所述第一采樣電阻、第二采樣電阻、第三采樣電阻、第四采樣電阻、第五采樣電阻、第六采樣電阻均為RX71型線繞電阻，所述第七采樣電阻為RX24型線繞電阻。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及電源電路技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種高精度恒流源電路。它包括第一電壓放大器、第二電壓放大器、第三電壓放大器、第四電壓跟隨器、第一三極管、第二三極管以及第三三極管；第二三極管以及第三三極管組成復(fù)合管，第三三極管的發(fā)射極通過高精度采樣電阻連接切換開關(guān)來控制負(fù)載電阻的接通與切斷。本實(shí)用新型由基準(zhǔn)電壓源、高性能運(yùn)算放大器、復(fù)合管及精密電阻等元器件組成，通過負(fù)載電壓反饋，在高精度采樣電阻上產(chǎn)生恒定的壓降，則與該精密采樣電阻相串聯(lián)的支路中就可以得到恒定的輸出電流，該電路經(jīng)過簡單的元器件參數(shù)調(diào)整或電路并聯(lián)等設(shè)計(jì)后，可滿足多數(shù)應(yīng)用電路的需求，并具有精度高、穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G05F1/56
【公開號(hào)】CN204695152
【申請?zhí)枴緾N201520189328
【發(fā)明人】張?jiān)椒? 劉蔥柏, 路駒, 胡麗萍, 王鵬飛, 趙新衛(wèi), 岳超, 徐珍珍, 張瑞
【申請人】陜西意聯(lián)電氣設(shè)備有限公司
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年3月31日