[发明专利]一种差动恒流源电路及其控制方法

说明书

技术领域

本发明属于电子技术领域，特别涉及一种差动恒流源电路及其控制方法。

背景技术

传统的差动恒流源电路采用若干运算放大器和电阻实现，具有结构简单，成本较低的优点，已经广泛地应用在各种光电测量仪器与系统中。

发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术中至少存在以下缺点和不足：

1）传统的恒流源电流基本上是单端输出，在测量负载端电压时存在强大的共模电压，严重制约测量精度。

2）现有的差动恒流源电路由于存在运算放大器和深度、多环反馈，使得电路及其输出不稳定，工作频率窄。

发明内容

本发明提供了一种差动恒流源电路及其控制方法，该电路抑制了共模干扰，提高了差动恒流信号的精度，详见下文描述：

一种差动恒流源电路，包括：第一电流输出型数模转换器，所述第一电流输出型数模转换器的输出端分别与第二电流输出型数模转换器的输出端和阻抗负载的一端相连；所述阻抗负载的另一端分别与第三电流输出型数模转换器的输出端和第四电流输出型数模转换器的输出端相连；所述第一电流输出型数模转换器、所述第二电流输出型数模转换器、所述第三电流输出型数模转换器和所述第四电流输出型数模转换器的输入端分别输入周期均相同的第一数字交流电流信号、第二数字交流电流信号、第三数字交流电流信号和第四数字交流电流信号；

其中，所述第一数字交流电流信号和所述第四数字交流电流信号为对称波形；所述第二数字交流电流信号和所述第三数字交流电流信号为对称波形；每半个周期，所述第一数字交流电流信号和所述第二数字交流电流信号轮流为流入或流出电流；所述第三数字交流电流信号和所述第四数字交流电流信号轮流为流出或流入电流。

一种差动恒流源电路的控制方法，所述方法包括以下步骤：

（1）所述阻抗负载的一端流入的电流信号为所述第一数字交流电流信号和所述第二数字交流电流信号之和；所述阻抗负载的另一端流入的电流信号为所述第三数字交流电流信号和所述第四数字交流电流信号之和；

（2）所述阻抗负载中得到差动交流恒流信号I_L。

本发明提供的技术方案的有益效果是：通过在第一电流输出型数模转换器IDAC₁、第二电流输出型数模转换器IDAC₂、第三电流输出型数模转换器IDAC₃和第四电流输出型数模转换器IDAC₄的输入端分别输入周期均相同的第一数字交流电流信号D₁、第二数字交流电流信号D₂、第三数字交流电流信号D₃和第四数字交流电流信号D₄，使得阻抗负载R_X中为差动交流恒流信号I_L；本发明抑制了共模干扰，提高了测量信号的精度和电路的稳定性。

附图说明

图1为本发明提供的一种差动恒流源电路的电路原理图；

图2为本发明提供的输入的数字交流电流信号和输出的差动交流恒流信号的示意图；

图3为本发明提供的一种差动恒流源电路控制方法的流程图；

图4为本发明提供的测量阻抗的原理图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

IDAC₁：第一电流输出型数模转换器；     D₁：第一数字交流电流信号；

IDAC₂：第二电流输出型数模转换器；     D₂：第二数字交流电流信号；

IDAC₃：第三电流输出型数模转换器；     D₃：第三数字交流电流信号；

IDAC₄：第四电流输出型数模转换器；     D₄：第四数字交流电流信号；

R_X：阻抗负载；                        I_L：差动交流恒流信号；

B₁：第一二极管；                      B₂：第二二极管；

B₃：第三二极管；                      B₄：第四二极管；