一种高精度多通道程控电流源电路的制作方法

本实用新型涉及一种多通道程控电流源电路，尤其是一种高精度多通道程控电流源电路。

背景技术：

在锂电池检测及充放电设备领域中，常采用DA芯片输出电流源。

使用低精度DA芯片输出电流源具有误差大、线性度差的缺点，最终导致程控电流源精度低，反馈调节易产生较大的波纹。而采用高分辨（如16位）的DA芯片则存在成本太高的问题。

技术实现要素：

本实用新型提出一种高精度多通道程控电流源电路，其所要解决的技术问题是：在低成本条件下克服程控电流源精度低的缺陷。

本实用新型技术方案如下：

一种高精度多通道程控电流源电路，包括第一DA芯片和第二DA芯片，所述第一DA芯片具有n路调节模拟输出端，所述n为大于等于1的整数；所述第二DA芯片具有与第一DA芯片的n路调节模拟输出端一一对应的n个基准模拟输出端；

所述高精度多通道程控电流源电路还包括n路调节电路，所述调节电路具有电流源输出端，每一组相互对应的调节模拟输出端和基准模拟输出端对应并连接一路调节电路以通过电流源输出端输出一路电流；

所述调节电路还包括第一运算放大器和第二运算放大器；

所述第一运算放大器的反相输入端与所对应的调节模拟输出端相连接、同相输入端与所对应的基准模拟输出端相连接；

所述第二运算放大器的反相输入端与第一运算放大器的输出端相连接、同相输入端用于与该路调节电路所输出的电流的电流反馈信号相连接；

所述调节电路还包括功率MOS管，所述功率MOS管的G端与第二运算放大器的输出端相连接、S端与所述电流源输出端相连接、D端与供电电源相连接。

作为本实用新型的进一步改进：所述第二运算放大器的输出端通过二极管与所述功率MOS管的G端相连接：所述二极管正极与功率MOS管的G端相连接、负极与第二运算放大器的输出端相连接；

所述二极管正极还通过第一电阻与+15V电压源相连接。

作为本实用新型的进一步改进：所述第一运算放大器的反相输入端还通过第二电阻与第一运算放大器的输出端相连接，所述第二电阻两端还并联有第一电容。

作为本实用新型的进一步改进：所述调节模拟输出端通过第三电阻与第一运算放大器的反相输入端相连接。

作为本实用新型的进一步改进：所述电流反馈信号通过第四电阻与第二运算放大器的同相输入端相连接。

作为本实用新型的进一步改进：所述第一运算放大器的输出端通过第五电阻与所述第二运算放大器的反相输入端相连接。

作为本实用新型的进一步改进：所述第二运算放大器的反相输入端通过第二电容与第二运算放大器的输出端相连接。

作为本实用新型的进一步改进：所述第一DA芯片为8位DA芯片，第二DA芯片为12位DA芯片。

相对于现有技术，本实用新型具有以下积极效果：本实用新型使用两片低分辨率的DA芯片通过调节电路实现电流源的输出，成本低，并且通过对第一DA芯片的输出进行调节可实现对输出电流的精确调节，消除程控误差和第二DA芯片的分辨率误差，从而在低成本条件下实现了输出电流的高精度调节。

附图说明

图1为具体实施例中调节电路与负载及电流反馈采样电路相连接的示意图。

图2为8位MB88347芯片的示意图。

图3为12位DAC7558芯片的示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的技术方案：

如图1，一种高精度多通道程控电流源电路，包括第一DA芯片和第二DA芯片，所述第一DA芯片为8位DA芯片MB88347，第二DA芯片为12位DA芯片DAC7558。

如图2，所述第一DA芯片MB88347具有A01~AO8共8路调节模拟输出端；如图3，所述第二DA芯片DAC7558具有与第一DA芯片的8路调节模拟输出端一一对应的OUTA~OUTH共8个基准模拟输出端；

所述高精度多通道程控电流源电路还包括8路调节电路，如图1，所述调节电路具有电流源输出端4，每一组相互对应的调节模拟输出端和基准模拟输出端对应并连接一路调节电路以通过电流源输出端4输出一路电流，组成8路恒电流输出通道；

所述调节电路还包括第一运算放大器1和第二运算放大器2；

所述第一运算放大器1的反相输入端与所对应的调节模拟输出端相连接、同相输入端与所对应的基准模拟输出端相连接；

所述第二运算放大器2的反相输入端与第一运算放大器1的输出端相连接、同相输入端用于与该路调节电路所输出的电流的电流反馈信号相连接；

所述调节电路还包括功率MOS管3，所述功率MOS管3的G端与第二运算放大器2的输出端相连接、S端与所述电流源输出端4相连接、D端与供电电源相连接；

所述第二运算放大器2的输出端通过二极管5与所述功率MOS管3的G端相连接：所述二极管5正极与功率MOS管3的G端相连接、负极与第二运算放大器2的输出端相连接；

进一步地，所述二极管5正极还通过第一电阻6与+15V电压源相连接，所述第一电阻6阻值优选为10KΩ；

所述第一运算放大器1的反相输入端还通过第二电阻7与第一运算放大器1的输出端相连接，所述第二电阻7阻值优选为10KΩ，所述第二电阻7两端还并联有第一电容11；

所述调节模拟输出端通过第三电阻8与第一运算放大器1的反相输入端相连接，所述第三电阻8阻值优选为300KΩ；

所述电流反馈信号通过第四电阻9与第二运算放大器2的同相输入端相连接；

所述第一运算放大器1的输出端通过第五电阻10与所述第二运算放大器2的反相输入端相连接；

所述第二运算放大器2的反相输入端通过第二电容12与第二运算放大器2的输出端相连接。

如图1，所述电流反馈信号的获取方式为：负载13与采样电阻14串联后连在电流源输出端4与接地端之间，采样电阻14两端并联有放大电路15，所述放大电路15输出的电流反馈信号再通过第四电阻9传输到第二运算放大器2的同相输入端上。

工作时，使用PC端上位机设定各通道的程控电流，然后通过单片机通过一系列算法计算出8位MB88347芯片和12位DAC7558芯片的各自相应通道的输出值，MB88347芯片和DAC7558芯片输出的信号经过第一运算放大器1做减法运算后得到控制信号VA，所述控制信号VA与电流反馈信号进行比较后输出信号控制功率MOS管3得到恒流源。

以A01、OUTA以及第一路调节电路所构成的输出通道为例进一步说明两片DA芯片的作用：根据运算VA1=(OUTA*31/30-A1/30),DAC7558的OUTA输出增大或减小1LSB，对应的控制信号VA1变化量为（4500*1/4095）*31/30=1.14mV，其中4500（mV）为DA芯片的基准电压，4095指12位DA芯片全量程被分为4095份，31/30是根据第一运算放大器1的运算电路计算得出。而MB88347的A1输出增大或减小1LSB，对应的控制信号VA1变化量为(4500*1/255)/30=0.59mV，其中255指8位DA芯片全量程被分为255份。可见，MB88347对控制信号VA的调节幅度更小，更适合用于精确地调节电流。故此可将MB88347的输出信号默认初始值设为基准电压4500mV的一半，这样可以为增大和减小电流都留有较大的调节空间。

试验证明，基于本实用新型的思路，采用MB88347芯片来消除程控误差和DAC7558分辨率误差，最终输出的电流精度可达到0.5%以内，较常规的单独调节12位DA芯片的方法更为精确。