[发明专利]一种基于运算放大器自举与反馈电路的电压源电路

说明书

本发明公开了一种基于运算放大器自举与反馈电路的电压源电路，包括数模转换激励源、运算放大器自举与反馈拓扑网络电路、推挽式输出拓扑网络电路；数模转换激励源，用于向运算放大器自举与反馈拓扑网络电路提供控制电路，使得电压源电路数字可控；同时运算放大器自举与反馈拓扑网络电路通过采集推挽式输出拓扑网络电路的输出节点电压，实现负反馈，保证推挽式输出拓扑网络电路输出恒定的电压值；所述的运算放大器自举与反馈拓扑网络电路通过自举调整电压轨，实现大范围的电压输出，并通过所述的推挽式输出拓扑网络电路，实现产生100V以上的电压输出，1A以上的电流输出。本发明实现大范围的电压输出，较大电流输出，显著的提高了电压源电路的负载能力，且在此基础上兼顾电压源输出的高精度。

技术领域

本发明涉及程控电源技术领域，更具体的，涉及一种基于运算放大器自举与反馈电路的电压源电路。

背景技术

在测量领域，为了给待测器件提供所需的激励信号一般需要高精度的电压源结构，但是目前常见的高精度电压源往往只能提供较小的输出范围的电压信号，而输出电压范围一旦增大，在高电压下的电源纹波等问题往往又会凸显出来，无法提供精确的测量。

传统的电压激励源电路中，一般会采用运算放大器对输出节点电压采样反馈的方式，来稳定输出节点上的电压。但是常见的跟随器或者同相比例放大电路的输出电压受到了运算放大器供电电压轨的限制，无法超越运算放大器芯片的标定参数，若需要输出更大的电压范围，除了换用供电电压轨更大的运算放大器，自举电路可以以最小的成本得到输出电压范围的极大拓展。如中国专利号：CN 108983859 A，公开日：2018.12.11，具体公开了一种程控电源，具体的，其包括数字控制器模块；与所述数字控制器模块连接的D/A转换模块；与D/A转换模块连接的第一隔离模块；输出电压控制模块，所述输出电压控制模块的输入端与第一隔离模块的输出端连接；所述输出电压控制模块为负载供电；霍尔电流传感器模块，用于测量输出电压控制模块输出至负载的电流；与负载的连接的仪表放大器模块；与仪表放大器模块连接的第二隔离模块；分别与霍尔电流传感器模块的输出端和第二隔离模块的输出端连接的A/D转换模块，所述A/D转换模块的输出端与所述数字控制器模块的输入端连接。

更进一步，为了适应不同阻抗值的DUT，要求电压源具有一定的负载能力，常见运算放大器的输出电流一般在几mA-几十mA，现有的技术难以提供上百mA甚至更大的电流能力。

发明内容

本发明为了解决现有直流电压激励无法兼顾大电压输出范围和高电压输出精度的问题，提供了一种基于运算放大器自举与反馈电路的电压源电路，其在输出级上增加推挽式输出电路，实现了较大电压输出范围，较大电流输出能力，高精度，显著的提高了电压源电路的负载能力。

为实现上述本发明目的，采用的技术方案如下：一种基于运算放大器自举与反馈电路的电压源电路，包括数模转换激励源、运算放大器自举与反馈拓扑网络电路、推挽式输出拓扑网络电路；

所述的数模转换激励源的输出端与所述的运算放大器自举与反馈拓扑网络电路的输入端连接，用于向所述的运算放大器自举与反馈拓扑网络电路提供控制电路，使得所述的数模转换激励源数字可控；

所述的运算放大器自举与反馈拓扑网络电路的输出端与推挽式输出拓扑网络电路的输入端连接；同时所述的运算放大器自举与反馈拓扑网络电路通过采集所述的推挽式输出拓扑网络电路的输出节点电压，实现负反馈，使得推挽式输出拓扑网络电路输出恒定的电压值；

所述的运算放大器自举与反馈拓扑网络电路通过自举调整电压轨，实现大范围的电压输出，并通过所述的推挽式输出拓扑网络电路，实现产生100V以上的电压输出，1A以上的电流输出。

本发明的有益效果如下：

与现有的技术相比，本发明所述的电压源电路能扩充电压源的输出范围，并在较大的输出电压范围下得到极为精准的电压值，同时由于具有输出级的推挽式输出拓扑网络电，该电压源可提供一定的负载能力，可用于多种类DUT的直流激励的产生。