[發明專利]一種精密恒流恒壓施加測試電路

有效

• 申請號: 201110200042.6
• 申請日: 2011-07-18
• 公開（公告）號: CN102288899A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 詹惠琴;徐林;古天祥;竇艷杰;金鳴;古軍
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01R31/28
• 分類號: G01R31/28
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 溫利平

1.一種精密恒流恒壓施加測試電路包括：由施加DAC、施加放大器和功率放大器組成的前向通路、由電流取樣電阻、電流檢測放大器、電壓檢測放大器和電流/電壓選擇開關組成的負反饋回路以及測量電路；

施加DAC將代表直流電流或直流電壓幅度的程控數字信號轉換成模擬信號并輸出到施加放大器；施加放大器是一個誤差放大器，它將負反饋回路反饋的電流或電壓值與施加DAC的輸出值進行誤差放大，并輸出到功率放大器；功率放大器將施加放大器的輸出進行功率放大，然后經電流取樣電阻輸出到負載；

電流取樣電阻將流過負載的電流信號轉換成電壓信號，然后輸出到電流檢測放大器，電流檢測放大器將反應負載電流大小的電壓信號放大后輸出到電流/電壓選擇開關；電壓檢測放大器將負載上的電壓放大后輸出到電流/電壓選擇開關；電流/電壓選擇開關在施加恒流時，選擇電流檢測放大器輸出作為負反饋回路反饋的電流值送入施加放大器，電流/電壓選擇開關在施加恒壓時，選擇電壓檢測放大器輸出作為負反饋回路反饋的電壓值送入施加放大器，構成負反饋，如果反饋的電流或電壓值大于施加DAC的輸出值，則施加放大器輸出減小，功率放大器輸出減小，相反則施加放大器輸出增大，功率放大器輸出也增加，使反饋的電流或電壓值等于施加DAC的輸出值，從而精確控制輸出恒定電流或電壓；

測量電路對恒流施加時負載的電壓進行測量，對恒壓施加時負載的電流進行測量；

其中，作為比較的負反饋回路反饋的電流或電壓值、施加DAC的輸出值、施加放大器輸出、功率放大器輸出均指幅度值，其具體的正負相位關系視具體的電路設計而定。

2.根據權利要求1所述的精密恒流恒壓施加測試電路，其特征在于，還包括箝位DAC，箝位放大器和箝位反饋選擇開關組成的箝位電路；箝位DAC用于設定電流或電壓箝位值，其輸出箝位值輸出到箝位放大器；

在施加恒流時，箝位反饋選擇開關選擇電壓檢測放大器的輸出作為反饋值送入箝位放大器，反饋值與電壓箝位值進行比較，如果反饋值小于等于電壓箝位值，則箝位放大器不輸出，如果反饋值大于箝位值，則箝位放大器輸出，使施加放大器輸出的、用于驅動功率放大器的電壓或電流減小，驅動功率放大器輸出電流相應減小，輸出電壓箝位，變成恒壓輸出，并由電壓箝位值相確定；

在施加恒壓時，箝位反饋選擇開關選擇電流檢測放大器的輸出作為反饋值送入箝位放大器，反饋值與電流箝位值進行比較，如果反饋值小于等于電流箝位值，則箝位放大器不輸出，如果反饋值大于箝位值，則箝位放大器輸出，使施加放大器輸出的、用于驅動功率放大器的電壓或電流減小，驅動功率放大器輸出電壓相應減小，輸出電流箝位，變成恒流輸出，并由電流箝位值確定；

其中，反饋值及箝位值均指幅度值，其具體的正負相位關系視具體的電路設計而定。

3.根據權利要求2所述的精密恒流恒壓施加測試電路，其特征在于，箝位放大器包括正向箝位放大器、負向箝位放大器、反相器以及二極管D1、D2，箝位DAC輸出的箝位值直接輸出給正向箝位放大器，同時，該箝位值經過反相器后輸入到負向箝位放大器；

檢測到的反饋值為正時，負向箝位放大器始終輸出為負值，其輸出端正向接到功率放大器的二極管D2不導通，不對施加放大器輸出的、用于驅動功率放大器的電壓或電流進行分壓或分流，整個負向箝位放大器不起作用；同時，當檢測到的反饋值為正，且幅度值小于等于箝位值，則正向箝位放大器輸出高電平，其輸出端反向接到功率放大器的二極管D1不導通，不對施加放大器輸出的、用于驅動功率放大器的電壓或電流進行分壓或分流，整個正向箝位放大器也不起作用；當檢測到的反饋值為正，且幅度值大于箝位值，則正向箝位放大器輸出低電平，其輸出端反向接到功率放大器的二極管D1導通，使施加放大器輸出的、用于驅動功率放大器的電壓或電流減小，驅動功率放大器輸出的電流或電壓相應減小，輸出電壓或電流箝位，精密恒流恒壓施加測試電路由恒流或恒壓施加變成恒壓或恒流輸出；

同理，檢測到的反饋值為負時，正向箝位放大器始終輸出為正值，其輸出端反向接到功率放大器的二極管D1不導通，不對施加放大器輸出的、用于驅動功率放大器的電壓或電流進行分壓或分流，整個正向箝位放大器不起作用；同時，當檢測到的反饋值為負，且幅度值小于等于箝位值，則負向箝位放大器輸出低電平，其輸出端正向接到功率放大器的二極管D2不導通，不對施加放大器輸出的、用于驅動功率放大器的電壓或電流進行分壓或分流，整個負向箝位放大器也不起作用；當檢測到的反饋值為負，且幅度值大于箝位值，則負向箝位放大器輸出高電平，其輸出端正向接到功率放大器的二極管D2導通，使施加放大器輸出的、用于驅動功率放大器的電壓或電流減小，驅動功率放大器輸出的電流或電壓相應減小，輸出電壓或電流箝位，精密恒流恒壓施加測試電路由恒流或恒壓施加變成恒壓或恒流輸出。