[發(fā)明專(zhuān)利]一種直流電源電路

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910355115.5
• 申請(qǐng)日: 2019-04-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109976430A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 侯曉華;王林;董婉瑩;張智;周亞軍;郭維
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蘇州易美新思新能源科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G05F1/567
• 分類(lèi)號(hào): G05F1/567
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;張倩倩

本發(fā)明公開(kāi)一種直流電源電路，其包括電源輸入單元、信號(hào)轉(zhuǎn)換單元、電流鏡電路單元以及電壓輸出單元；電源輸入單元用于向信號(hào)轉(zhuǎn)換單元輸出基準(zhǔn)電壓；信號(hào)轉(zhuǎn)換單元包括運(yùn)算放大器、第一三極管和回路電阻R0，用于將基準(zhǔn)電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為流經(jīng)電流鏡電路單元的電流信號(hào)，電流鏡電路單元包括第二輸入電源、基極互連的第二三極管Q2和第三三極管Q3，以及鏡像電阻R1和R2；電壓輸出單元包括電壓輸出驅(qū)動(dòng)器和由多個(gè)電阻串聯(lián)組成的電阻串；電流鏡電路單元的電流流過(guò)電壓輸出單元中的電阻串，進(jìn)一步經(jīng)輸出驅(qū)動(dòng)器后形成所需的最終輸出電壓。本發(fā)明的輸出可用作低壓或者高壓直流測(cè)試電源或信號(hào)源，低噪聲小，輸出電壓較穩(wěn)定。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及直流電源技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種直流電源電路。

背景技術(shù)

開(kāi)關(guān)電源的紋波和噪聲較大，不適合作為測(cè)試電源或者直流信號(hào)源。

傳統(tǒng)的高壓regulator（穩(wěn)壓電源）或者LDO（low dropout regulator，低壓差線性穩(wěn)壓器）由于內(nèi)部參考電壓太低，使得產(chǎn)生高壓時(shí)放大倍數(shù)太大，電源對(duì)地噪聲的很敏感；高壓線性電源的發(fā)熱也使得的電源波動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種直流電源電路，其輸出可用作低壓或者高壓直流測(cè)試電源或信號(hào)源，對(duì)低噪聲小，輸出電壓較穩(wěn)定。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：一種直流電源電路，包括電源輸入單元、信號(hào)轉(zhuǎn)換單元、電流鏡電路單元以及電壓輸出單元；

電源輸入單元包括第一輸入電源和基準(zhǔn)源電路，第一輸入電源的電壓輸出端連接基準(zhǔn)源電路的電壓輸入端；

信號(hào)轉(zhuǎn)換單元包括運(yùn)算放大器、第一三極管和回路電阻R0；第一三極管的基極連接運(yùn)算放大器的信號(hào)輸出端，回路電阻R0一端同時(shí)連接運(yùn)算放大器的反相輸入端和第一三極管的發(fā)射極，另一端接地；運(yùn)算放大器的同相輸入端連接基準(zhǔn)源電路的電壓輸出端；

電流鏡電路單元包括第二輸入電源、基極互連的第二三極管Q2和第三三極管Q3，以及鏡像電阻R1和R2；兩鏡像電阻分別一端連接第二輸入電源，另一端連接Q2與Q3中一個(gè)三極管的發(fā)射極；Q2/Q3的集電極連接第一三極管Q1的集電極以及Q2和Q3的基極；

電壓輸出單元包括電壓輸出驅(qū)動(dòng)器和由多個(gè)電阻串聯(lián)組成的電阻串；電阻串一端連接Q3/Q2的集電極，另一端接地；電壓輸出驅(qū)動(dòng)器的輸入端連接在電阻串與Q3/Q2的集電極之間，輸出端即直流電源電路的電壓輸出端。

本發(fā)明中，第一輸入電源輸出的電源電壓高于最終需要得到的輸出電壓。電源輸入單元用于提供基準(zhǔn)電壓，信號(hào)轉(zhuǎn)換單元用于將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)，電流鏡電路單元的電流流過(guò)電壓輸出單元中的電阻串，進(jìn)一步經(jīng)輸出驅(qū)動(dòng)器后則形成了所需的輸出電壓。

由于最終輸出電壓的數(shù)值與基準(zhǔn)源電路輸出的基準(zhǔn)電壓Vref、電阻R0、電流鏡電路單元中的電阻以及電阻串的電阻相關(guān)，因此可根據(jù)所需的最終輸出電壓，對(duì)電源輸入單元需要輸出的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行反推。同時(shí)，確定的電壓輸出情況下，電源輸入單元提供的基準(zhǔn)電壓越大，電阻串中的電阻值越小，對(duì)地噪聲的敏感度就越小。本發(fā)明的直流電源電路可適用于高壓或者低壓直流源的輸出，運(yùn)放、三極管以及電流鏡電路單元綜合運(yùn)用使得最終輸出電壓具有較好的穩(wěn)定性和精度，對(duì)地噪聲大大減小。

進(jìn)一步的，本發(fā)明電源輸入單元中，所述基準(zhǔn)源電路為可編程電源，包括基準(zhǔn)源模塊和DAC模塊，DAC模塊包括用于接收外部電壓設(shè)定信號(hào)的電壓設(shè)定端；基準(zhǔn)源模塊的基準(zhǔn)電壓輸出端連接數(shù)模轉(zhuǎn)換器的基準(zhǔn)電壓端，數(shù)模轉(zhuǎn)換器的模擬信號(hào)輸出端連接運(yùn)算放大器的同相輸入端。這種形式使得本發(fā)明可適應(yīng)各種電壓值的輸出，只需根據(jù)輸出電壓調(diào)整外部電壓設(shè)定信號(hào)即可。基準(zhǔn)源模塊與數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊DAC相結(jié)合，進(jìn)而通過(guò)控制器或上位機(jī)向DAC傳輸電壓設(shè)定信號(hào)，進(jìn)而得到所需電壓參考信號(hào)，為現(xiàn)有技術(shù)。