[发明专利]多路多档数字式交流恒流源及其调档与选通控制方法

权利要求书

1.一种多路多档数字式交流恒流源，其特征在于，包括依次连接的微控制单元MCU模块、信号发生器、信号处理模块、四路放大电路、调档电路、高精度运放模块和四路选通电路；

所述MCU模块的控制信号输出端连接至所述调档电路和四路选通电路的控制信号输入端。

2.根据权利要求1所述的多路多档数字式交流恒流源，其特征在于，

所述MCU模块采用芯片MSP430F149单片机；

所述信号发生器采用频率合成器芯片AD9850；

所述信号处理模块包括放大器，所述放大器的反向输入端与输出端相连，正向输入端经一滤波电容与所述信号发生器的输出端相连，输出端也经一滤波电容与所述四路放大电路相连。

3.根据权利要求2所述的多路多档数字式交流恒流源，其特征在于，所述四路放大电路具有四个输出端，分别与所述调档电路的四个输入端相连；所述四路放大电路包含第一差分放大电路、第二差分放大电路、第三差分放大电路和第四差分放大电路，其中：

每个差分放大电路均包括放大器，每个差分放大电路的放大器的反向输入端分别经一限流电阻连接至所述信号处理模块的输出端，正向输入端分别经一接地电阻接地，输出端分别经一反馈电阻连接至各放大器的反向输入端，同时输出端分别与所述调档电路的四个输入端相连；

每个差分放大电路的放大器的正电源端与+5V电源相连，负电源端与-5V电源相连。

4.根据权利要求3所述的多路多档数字式交流恒流源，其特征在于，每个差分放大电路中包含的限流电阻的阻值不同。

5.根据权利要求3所述的多路多档数字式交流恒流源，其特征在于，所述调档电路包括多路复用器ADG604，其中：

所述多路复用器ADG604的正电源端VDD与+5V电源相连，并且正电源端VDD经一接地电容接地，负电源端VSS与-5V电源相连，并且负电源端VSS也经一接地电容接地；

所述多路复用器ADG604的控制信号输入端EN、地址选择端A0、地址选择端A1连接至所述MCU模块的控制信号输出端；

所述多路复用器ADG604的信号输出端Dout与所述高精度运放模块的输入端相连。

6.根据权利要求5所述的多路多档数字式交流恒流源，其特征在于，所述高精度运放模块包括高精度运放芯片OPA551，所述运放芯片OPA551的正向信号输入端经一限流电阻连接至所述调档电路的信号输出端Dout，反向信号输入端经一接地电阻接地且与所述四路选通电路的回路端相连，标识FLAG端经一接地电阻接地，信号输出端与所述四路选通电路的输入端相连。

7.根据权利要求6所述的多路多档数字式交流恒流源，其特征在于，所述四路选通电路中每一路选通电路的端口包括一个控制端和两个输出端，每一路选通电路的内部均包括依次连接的继电器动作单元、阻容滤波单元和继电器驱动单元，其中：

所述继电器动作单元包括一个双刀单掷常开开关，所述双刀单掷常开开关中的一路开关的两端连接所述高精度运放芯片OPA551的信号输出端和所述继电器动作单元所在的四路选通电路的一个输出端，所述双刀单掷常开开关中的另一路开关的两端连接所述高精度运放芯片OPA551的反向信号输入端和所述继电器动作单元所在的选通电路的另一输出端，所述继电器两端并接有起到保护作用的二极管；

所述阻容滤波单元由并联的电阻和电容形成。

8.根据权利要求7所述的多路多档数字式交流恒流源，其特征在于，所述继电器驱动单元包括N沟道结型场效应管和NPN型晶体管，其中：

所述N沟道结型场效应管的栅极连接所述MCU模块的控制信号输出端，源极接+5V电压，漏极经一电阻连接至所述NPN型晶体管的基极；

所述NPN型晶体管的基极同时经一电阻接地，发射极直接接地，集电极连接所述阻容滤波单元。

9.根据权利要求1至8中任一权利要求所述的多路多档数字式交流恒流源，其特征在于，所述四路选通电路的输出端外接有接口形式的输出电路。

10.权利要求1所述的多路多档数字式交流恒流源的调档与选通控制方法，其特征在于，包括：

步骤(1)：MCU模块接到八位调档与选通控制指令后，将该指令高四位和低四位分开，高四位代表N路选择数据，低四位代表M档选择数据；

步骤(2)：通过将低四位左移两位，改变调档电路地址端数值，选通需要的某一档信号，实现多档的选择；

步骤(3)：通过将0x02左移，并且左移位数是N路的数值，打开某一路信号对应的场效应管，实现多路的选择。