[發明專利]多通道精密直流電壓源

有效

• 申請號: 201410166925.3
• 申請日: 2014-04-23
• 公開（公告）號: CN103954812B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 湯玉美;孫海星;董寧;唐世悅
• 申請（專利權）人: 合肥埃科光電科技有限公司
• 主分類號: G01R1/28
• 分類號: G01R1/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于穩壓電源技術領域，特別涉及一種多通道精密直流電壓源。

背景技術

精密電壓源是一種提供精確穩定的直流電壓的設備，被廣泛應用于實驗室中及工業上。其最常見的用途是半導體測量和給MOS管提供柵極電壓。半導體測量需要得到精確的U-I曲線，而普通的直流電源由于分辨率太低而很難滿足要求。工業應用中經常需要給MOS管提供不同的柵極電壓來改變其導通電阻，為了實現導通電阻的連續可調性，就需要一組連續可調的電壓，精密電壓源由于其高分辨率和可編程控制的特性能很好得滿足要求。

隨著工業生產和科學研究的不斷深入，高精度電壓源的分辨率和穩定性也面臨越來越高的要求，例如一些高級半導體性能測試就要求分辨率達到100μV以內，同時要求抖動不超過40μV，并且希望通道數盡可能多；隨著科技進步，此趨勢正在逐漸加劇。由于現有的精密電壓源分辨率太低，或者通道數較少，目前的解決方案大多是采用多臺電壓源組合的方式來處理，必然提高成本和降低測試效率。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種多通道精密直流電壓源。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：多通道精密直流電壓源，包括主控模塊、轉換模塊和輸入電源控制模塊；主控模塊包括開關電源、主控制器、鍵盤、液晶屏、通訊接口和擴展接口A；轉換模塊包括線性電源A、線性電源B、子控制器、互感扼流圈、多路精密數模轉換電路、參考電壓電路、精密電壓輸出接口、輸出同步接口和擴展接口B；

主控制器與鍵盤、液晶屏、通訊接口、擴展接口A連接；

擴展接口A與擴展接口B連接；

開關電源與主控制器、液晶屏、擴展接口A、子控制器、互感扼流圈的輸入端連接；

子控制器與互感扼流圈的輸入端、輸出同步接口、擴展接口B連接；

互感扼流圈的輸出端與多路精密數模轉換電路的數字端、線性電源A連接；

線性電源A分別與多路精密數模轉換電路的數字端連接；

線性電源B分別與多路精密數模轉換電路的模擬端、參考電壓電路連接；

參考電壓電路分別與多路精密數模轉換電路的模擬端連接；

輸入電壓控制模塊與開關電源、線性電源A、線性電源B連接。

作為優選，輸入電源控制模塊的輸入電壓為AC85V～264V/47～63Hz，輸入電源控制模塊的輸出包括兩組相互隔離的直流電壓輸出，且其輸出順序可控制。

作為優選，通訊接口是GPIB、以太網口、USB2.0、RS232中的一種或多種。

作為優選，轉換模塊可以通過擴展接口B與擴展接口A進行級聯，從而擴展通道數。

作為優選，多路精密數模轉換包括高精度數模轉換器和緩沖電路，參考電壓電路輸出與高精度數模轉換器的采用開爾文四線連接，高精度數模轉換器模擬輸出后經過一級運算放大器緩沖得到精準電壓輸出。

作為優選，參考電壓電路為+/-10V基準電壓源。

本發明的有益效果是：

采用多片高精度數模轉換器實現多通道輸出，并且數模轉換電路直接實現了-10V-10V的精密電壓輸出，無須繁瑣的調理與濾波電路；采用互感扼流圈完全實現數模隔離，有效的解決了數字電路高速傳輸與模擬電路低噪聲要求的矛盾；多路高精度數模轉換電路數字部分與模擬部分一點接地，避免從模擬部分回流，有效的解決了大數字電流對模擬電路的干擾；主控模塊和轉換模塊的帶有擴展接口，有利于用戶擴展通道數；用戶接口與通訊接口多種多樣，除了本地可調，還可以實現計算機遠程控制與自動化測試。因此本發明可被應用于對通道數和精確度要求較高的科學研究領域或者工業生產測試中。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

圖1是本發明多通道精密直流電壓源實施例的電路原理框圖。

圖2是本發明多通道精密直流電壓源實施例的精密數模轉換電路原理圖。

圖3是本發明多通道精密直流電壓源實施例的軟件流程圖。

具體實施方式

圖1是一種8通道精密直流電壓源，由主控模塊、轉換模塊和輸入電源控制模塊組成。

主控模塊由開關電源、主控制器、鍵盤、液晶屏、通訊接口和擴展接口A組成。

轉換模塊由線性電源A、線性電源B、子控制器、互感扼流圈、多路精密數模轉換、參考電壓電路、精密電壓輸出接口、輸出同步接口和擴展接口B組成。

主控制器與鍵盤、液晶屏、通訊接口、擴展接口A連接。

開關電源與主控制器、液晶屏、擴展接口A、子控制器、互感扼流圈的輸入端連接。