[实用新型]一种分挡的程控恒流源电路

说明书

技术领域

本实用新型属于基本电子电路领域。具体涉及一种分挡的程控恒流源电路。

背景技术

恒流源电路是电子电路领域中常用的电路之一。由数模转换器DAC、运算放大器、场效应管、采样电阻共同构成负反馈的恒流源电路拥有结构简单、工作稳定、电流大等特点，因为可以程控，所以广泛集成于各种集成电路测试系统，可与其它源表配合完成三极管、二极管、场效应管等元器件的功率参数测试。在很多情况下，因为场效应管或者采样电阻功率的限制，以及数模转换器DAC精度的限制，单挡位的恒流源电路很难兼顾大电流输出能力和最小恒流精度的要求，所以需要制作一种分挡的程控恒流源电路，这种电路拥有恒流精度高、恒定电流大，扩展性强的特点。例如，在需要恒定10mA电流时，可以只接通分挡的程控恒流源电路的小电流挡，如1A挡，然后启动数模转换器DAC输出满量程的1/100，恒定出10mA的电流；在需要恒定100A电流时，可以接通100A挡；在需要恒定100A以上的电流时，可以接通多个100A挡，使各挡恒流源同时并联工作，得到所需的恒流值。

制作分挡的程控恒流源电路时，需要控制各挡位恒流源的接通与关断，现有技术采用在电流通路中串入开关的方法，这种方法因为所述开关需要通过与恒流值一样大的电流，所以开关需要具备一定的电流能力，开关选型受到很大限制，也不利于提高电路集成度；更重要的是，所述开关在大电流下可靠性降低，一旦出现继电器粘连的情况，很可能输出超过预期的恒流值，从而损坏其它电路。

实用新型内容

为了解决以上问题，本实用新型的技术方案是：

数模转换器DAC，以及至少两组恒流源支路；

每组所述恒流源支路为负反馈电路，包括运算放大器、场效应管和采样电阻；所述运算放大器串联在所述场效应管的栅极与数模转换器DAC的输出之间；所述采样电阻一端接地，另一端与所述运算放大器的一个输入端和所述场效应管的源极相连，所述运算放大器的另一个输入端能够连通至所述数模转换器DAC的输出；各恒流源支路通过所述场效应管漏极相连，构成并联方式；

所述数模转换器DAC，与各恒流源支路相连接，用于设定其恒流值；

所述恒流源支路中场效应管的栅极与数模转换器DAC的输出之间串联有开关，可以闭合或断开负反馈通路，用于选择该恒流源支路工作或者关断。

方案的进一步是：所述开关为模拟开关或继电器。

方案的进一步是：所述开关为单刀双掷开关。

方案的进一步是：所述开关接于所述运算放大器的输出和所述场效应管的栅极之间，刀点接场效应管的栅极。

方案的进一步是：所述开关接于所述数模转换器DAC的输出和所述运算放大器的正输入端之间，刀点接所述运算放大器的正输入端。

方案的进一步是：至少有两组恒流源支路。

方案的进一步是：各恒流源支路中的所述采样电阻阻值不同，从而使各挡位恒流最大值不同。

方案的进一步是：只有一路数模转换器DAC通道。

本实用新型的目的是提出一种分挡的程控恒流源电路，通过在非电流通路中串入开关，解决了上述问题，降低了开关的选型要求、节省了成本，有利于提高电路的集成度和可靠性。

附图说明

图1是现有技术中分挡的程控恒流源电路的原理图；

图2是本实用新型中分挡的程控恒流源电路实施例一；

图3是本实用新型中分挡的程控恒流源电路实施例二；

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

实施例一描述了一种拥有两组恒流源支路的本实用新型，分挡的程控恒流源电路一端接地，恒定的电流从场效应管T1和T2相连的漏极流入，从地端流出。第一组恒流源支路由运算放大器U1、场效应管T1、采样电阻R1和开关K1构成负反馈电路；第二组恒流源支路由运算放大器U2、场效应管T2、采样电阻R2和开关K2构成负反馈电路；运算放大器U1和U2的正输入端相连，并且与所述数模转换器DAC的输出相连；所述采样电阻R1一端接地，另一端与所述运算放大器U1的负输入端相连，并且与所述场效应管T1的源极相连。所述开关K1的刀点与所述场效应管T1的栅极相连，常闭点和常开点分别与地和所述运算放大器U1的输出相连。第二组恒流源支路的构成与连接关系与第一组恒流源支路相同。该实施例因为在不使用某恒流源支路时，场效应管的栅极通过开关可靠接地，所以电路可以有效预防非预期电流的产生。