基于51單片機(jī)的多功能數(shù)控電流源設(shè)計(jì)
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1．3 D／A轉(zhuǎn)換
使用12位D／A轉(zhuǎn)換器。采用12位串行D／A轉(zhuǎn)換器MAX531。D／A轉(zhuǎn)換器輸出的電壓信號(hào)加到放大器F5的同相端，F(xiàn)5的輸出接到中功率三極管D1266A的基極，D1266A與大功率三極管2N3055組成達(dá)林頓形式。RL為負(fù)載，它接在+40 V電源和達(dá)林頓之間，與之并聯(lián)的二極管是考慮到負(fù)載有可能是電感而加上的，作用是斷電時(shí)消耗電感負(fù)載的能量，保護(hù)系統(tǒng)。R為取樣電阻，阻值0．33 Ω，功率10 W，取樣電阻把電流線性轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào)，經(jīng)同相放大器后加到放大器F5的反向端。設(shè)負(fù)載上的電流為I，反饋回路中同相放大器增益為K，輸入信號(hào)電壓值為U，則U= 0．33xIxK，調(diào)節(jié)同相放大器的增益，使0．33xK=1，可使U=I，這樣實(shí)現(xiàn)了電壓轉(zhuǎn)換電流功能，且消除了三極管β值隨溫度變化帶來(lái)的影響。
D／A轉(zhuǎn)換的電路如圖3所示。
1．4 V／I轉(zhuǎn)換部分
V／I轉(zhuǎn)換電路采用高精度集成運(yùn)放OP07作為比較放大器，DA的輸出電壓經(jīng)跟隨器與比較器的同向端相連，比較器的反向端與采樣電阻的相連，使電流預(yù)設(shè)值與測(cè)量值直接進(jìn)行比較，±12 V電源為OP07提供電源電壓，運(yùn)放的輸出電壓信號(hào)控制達(dá)林頓復(fù)合三極管的導(dǎo)通，經(jīng)模擬閉環(huán)反饋調(diào)整使電流達(dá)到設(shè)定值，TIP41(10 A)是大功率PNP三極管，在本設(shè)計(jì)中的主要功能是實(shí)現(xiàn)功率放大。
采樣電阻將電流信號(hào)以電壓的形式加到運(yùn)放的輸入端，由此構(gòu)成的電流并聯(lián)負(fù)反饋電路，可以減輕后級(jí)電路對(duì)D／A的干擾，從而得到恒流輸出，大大提高了電流源的穩(wěn)定性。
根據(jù)運(yùn)算放大器的結(jié)構(gòu)可知，負(fù)載電流僅與輸入電壓和采樣電阻的阻值有關(guān)，而與負(fù)載電阻的大小無(wú)關(guān)。當(dāng)輸入電壓保持不變時(shí)，負(fù)載電阻在一定范圍內(nèi)變化，而輸出電流將保持不變，由此構(gòu)成恒流源電路。本設(shè)計(jì)方案的一個(gè)主要特點(diǎn)是，采用康銅絲做采樣電阻，康銅絲的溫度系數(shù)約為5 ppm／℃，當(dāng)有電流流過(guò)電阻是引起的溫度升高對(duì)其阻值影響不會(huì)太大，其溫度特性較好。電路中各電阻均應(yīng)選用精密
電阻，以達(dá)到能高的V／I轉(zhuǎn)換精度。V／I轉(zhuǎn)換部分電路圖如圖4所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/171300.htm
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評(píng)論