高精度电流源如何设计出来？

随着科技的不断进度，高精度电流源在自动测试/测量以及各种应用中承担着重要的作用。然而想要更高精度的指标参数，就需要电流源仪器研发得更完善。

众所周知，高精度电流源是电子实验中重要的测试仪器，能够广泛应用在电化学、电光源、测量技术和电子仪器等领域。然而市场上的电流源输出电流小、精度低、价格贵，都很难满足客户的需求。那么高精度电流源如何设计出来?

1、线性稳流原理

图：数控式线性稳流电路结构

数控式线性稳流电路结构如上图所示，它由调整管、误差放大器、电流检测器、D/A、A/D、MCU控制系统组成。当调整管工作在放大状态下，通过控制调整管基极电位，从而控制管压降UCE的大小，为了使输出电流稳定，当负载变化或者输入电压UI波动时，需要调整UCE，使输出电流保持不变。通过改变控制电压UC的大小，可改变输出电流的大小。MCU系统通过D/A器件可达到输出电流程控目的。

2、电流源硬件设计

图：电流源硬件框图

电流源硬件框图如上图所示，由T频变压器、单相桥式整流滤波、一次稳压、线性稳流、辅助电源、STM32系统、D/A和A/D组成。辅助电源采用LM317、LM337、LM7805、LM7905、AMS1117电源管理芯片，提供电路中芯片正常工作的电压。STM32单片机系统通过D/A控制线性稳流输出，通过A/D读取输出值，从而到达程控目的。

3、程控稳流电路设计

程控稳流电路主要由电流检测电路、误差放大电路、误差放大稳压电路组成。

4、电流源软件设计

电流源软件设计分为界面显示和控制两部分，主要功能有恒流输出，任意波形电流输出，按上次运行参数输出。

ATS-2000C系列高精度电流源参数：

5、电流输出控制程序设计

电流输出分为恒流输出和任意波形输出。恒流输出需要设置输出电流值，运行时间。恒流输出开始时，系统获取设置参数，并将设置电流值转换为D/A设置值，启动系统计时器，控制D/A输出并通过A/D读取输出电流。当运行结束信号有效时，输出结束。任意波形输出需要设置每个步序的上升时间。

审核编辑：汤梓红