[發(fā)明專利]一種適應(yīng)寬溫環(huán)境的超高穩(wěn)定性雙極性電流源電路

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210086890.7
• 申請日: 2022-01-25
• 公開（公告）號: CN115480612A
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 褚寧;王偉;宋麗薇;張振;毋興濤;高峰
• 申請（專利權(quán)）人: 中國船舶重工集團公司第七0七研究所
• 主分類號: G05F1/625
• 分類號: G05F1/625
• 代理公司: 天津盛理知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12209
• 代理人: 王利文

本發(fā)明涉及一種適應(yīng)寬溫環(huán)境的超高穩(wěn)定性雙極性電流源電路，包括：電壓基準(zhǔn)電路、運算放大器、MOSFET、采樣電阻、低導(dǎo)通電阻模擬開關(guān)電路和負(fù)載；所述電壓基準(zhǔn)電路與運算放大器的正向輸入端相連接，該運算放大器的反向輸入端與采樣電阻相連接，所述運算放大器的輸出端與MOSFET的柵極相連接，所述負(fù)載接入低導(dǎo)通電阻模擬開關(guān)電路，所述低導(dǎo)通電阻模擬開關(guān)電路與MOSFET的漏極相連接，該MOSFET的源極與采樣電阻相連接。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)雙極性電流源電路功能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電流源電路組件技術(shù)領(lǐng)域，涉及超高穩(wěn)定性雙極性電流源電路組件，尤其是一種適應(yīng)寬溫環(huán)境的超高穩(wěn)定性雙極性電流源電路。

背景技術(shù)

海洋重力場信息在海洋資源開發(fā)、地球科學(xué)研究、戰(zhàn)場環(huán)境建設(shè)和作戰(zhàn)保障等各個領(lǐng)域都具有非常重要的應(yīng)用價值。隨著海軍發(fā)展戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的逐步推進，海洋戰(zhàn)場環(huán)境建設(shè)對大范圍、高精度的重力信息保障需求日益緊迫。海洋重力測量包括海底重力測量、海面重力測量、海洋航空重力測量和衛(wèi)星海洋重力測量。在眾多探測海洋重力場信息的技術(shù)手段中，船載海洋重力測量是目前獲取高精度、高頻海洋重力場信息的最有效方式，尤其適用于寬闊海域的深水區(qū)測量。重力測量儀器是海洋重力測量技術(shù)發(fā)展的重要組成部分，典型的儀器是海洋重力儀，目前國外應(yīng)用廣泛的海洋重力儀分辨率可達0.01mGal，一般海況下測量精度優(yōu)于1mGal。

重力敏感器是重力儀的核心敏感元件，重力敏感器通過高穩(wěn)定伺服控制板進行重力信息的測量采集，1mGal的測量精度指標(biāo)分配到伺服控制板通常要求伺服板的精度為0.5mGal，即0.5ppm，因此對重力敏感器伺服控制板的穩(wěn)定性要求極高。伺服控制板的核心是超高穩(wěn)定性雙極性電流源電路，它處在重力儀內(nèi)部，需要在寬溫范圍內(nèi)達到穩(wěn)定性要求，目前現(xiàn)有技術(shù)手段難以滿足。

經(jīng)檢索，未發(fā)現(xiàn)與本發(fā)明相同或相近似的現(xiàn)有技術(shù)的文獻。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種適應(yīng)寬溫環(huán)境的超高穩(wěn)定性雙極性電流源電路，能夠大幅提升高精度重力儀的測量精度，同時可提升重力儀的測試性、維修性和可靠性。

本發(fā)明解決其現(xiàn)實問題是采取以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種適應(yīng)寬溫環(huán)境的超高穩(wěn)定性雙極性電流源電路，包括：電壓基準(zhǔn)電路、運算放大器、MOSFET、采樣電阻、低導(dǎo)通電阻模擬開關(guān)電路和負(fù)載；

所述電壓基準(zhǔn)電路與運算放大器的正向輸入端相連接，該電壓基準(zhǔn)電路用于提供穩(wěn)定的基準(zhǔn)電壓；該運算放大器的反向輸入端與采樣電阻相連接，該采樣電阻用于電流源在負(fù)反饋運算放大電路中產(chǎn)生穩(wěn)定的同相端電壓；所述運算放大器的輸出端與MOSFET的柵極相連接，該運算放大器用于負(fù)反饋運算放大電路提高電流源穩(wěn)定性；該MOSFET用于產(chǎn)生電流源電流；所述負(fù)載接入低導(dǎo)通電阻模擬開關(guān)電路，該負(fù)載用于重力儀高精度敏感器；所述低導(dǎo)通電阻模擬開關(guān)電路與MOSFET的漏極相連接，該MOSFET的源極與采樣電阻相連接，所述低導(dǎo)通電阻模擬開關(guān)電路用于改變電流極性；極性控制信號通過低導(dǎo)通電阻模擬開關(guān)電路改變流過負(fù)載的電流極性，進而實現(xiàn)雙極性電流源電路功能。

所述電壓基準(zhǔn)電路采用超精密深埋齊納型電壓基準(zhǔn)芯片，用于提供穩(wěn)定的直流基準(zhǔn)電壓，并將電壓基準(zhǔn)芯片加溫至預(yù)設(shè)的溫度點。

所述低導(dǎo)通電阻模擬開關(guān)電路包括：4個模擬開關(guān)，其中模擬開關(guān)1、模擬開關(guān)2為常開狀態(tài)，模擬開關(guān)3、模擬開關(guān)4為常閉狀態(tài)，每個模擬開關(guān)均有一個控制端，控制端并聯(lián)在一起，通過改變控制端的電平來同步切換4個模擬開關(guān)的開合狀態(tài)，電源正極接到模擬開關(guān)1、模擬開關(guān)3的公共端，模擬開關(guān)2、模擬開關(guān)4的公共端分別接到模擬開關(guān)3、模擬開關(guān)1的輸出端，負(fù)載的一端接到模擬開關(guān)1的輸出端，負(fù)載的另一端接到模擬開關(guān)3的輸出端，模擬開關(guān)2、模擬開關(guān)4的輸出端并聯(lián)接到MOSFET的漏極。