高精度大电流光源控制测试模块的制作方法

文档序号:15478271发布日期:2018-09-18 21:59阅读:182来源:国知局

本实用新型涉及电子测试行业领域,尤其涉及一种高精度大电流控制光源的测试模块。



背景技术:

在自动化测试领域,对于测试需要高精度大电流控制的光源模块的场合,一般的解决方案是直接购买Agilent,Tektronix等知名厂商的仪器。这种情况下,仪器的很多功能使用不上,造成资源浪费。同时仪器本身的尺寸问题,导致测试多个产品时,使用多台仪器占用空间大且费用高企或者多个产品使用一台仪器,效率低下。

综上所述,根据测试行业对高精度大电流控制的测试要求,十分需要针对性设计出一款高精度大电流控制模块,使其具有精度高,使用方便,尺寸小,便于集成安装的特点,进而满足对高精度大电流控制的测试需要。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种精度高,使用方便,尺寸小,便于集成安装的高精度大电流控制光源的测试模块。

本实用新型所采用的技术方案是:本实用新型包括单片机、24bit数字模拟转换器、24位模拟数字转换器、存储芯片模块、恒压源模块、电流采样和测量模块、电流输出控制模块、电流调节控制元件、采样电阻以及发光二极管,所述单片机包括串行外设接口和两路集成电路总线,其中一路集成电路总线通过所述24bit数字模拟转换器连接所述电流输出控制模块,另一路集成电路总线连接所述存储芯片模块,所述串行外设接口通过所述24bit数字模拟转换器连接所述电流输出控制模块,所述单片机串行外设接口通过所述24位模拟数字转换器连接所述电流采样和测量模块,所述电流输出控制模块与所述电流采样和测量模块相连接,所述电流调节控制元件包括晶体管,所述晶体管的基极连接所述电流输出控制模块,所述晶体管的集电极连接所述恒压源模块,所述晶体管的发射极连接所述采样电阻的一端,所述采样电阻的另一端连接所述发光二极管的正极,所述发光二极管的负极连接电路共地端,所述采样电阻的两端还与所述电流采样和测量模块的对应端连接。

所述恒压源模块提供+/-12V两组电源,通过对应电路变为5V/3A电源作为该模块的负载的电源。

所述存储芯片模块包括存储芯片,所述存储芯片模块把模块校验的数据存储其中。

所述电流采样和测量模块包括集成电路及外围电路,所述电流输出控制模块包括运放芯片、三极管、MOS管以及外围电路,所述24位模拟数字转换器包括集成芯片及与之联接的外围电路。

本实用新型的有益效果是:由于本实用新型它包括单片机、24bit数字模拟转换器、24位模拟数字转换器、存储芯片模块、恒压源模块、电流采样和测量模块、电流输出控制模块、电流调节控制元件、采样电阻以及发光二极管,所述单片机包括串行外设接口和两路集成电路总线,其中一路集成电路总线通过所述24bit数字模拟转换器连接所述电流输出控制模块,另一路集成电路总线连接所述存储芯片模块,所述串行外设接口通过所述24bit数字模拟转换器连接所述电流输出控制模块,所述单片机串行外设接口通过所述24位模拟数字转换器连接所述电流采样和测量模块,所述电流输出控制模块与所述电流采样和测量模块相连接,所述电流调节控制元件包括晶体管,所述晶体管的基极连接所述电流输出控制模块,所述晶体管的集电极连接所述恒压源模块,所述晶体管的发射极连接所述采样电阻的一端,所述采样电阻的另一端连接所述发光二极管的正极,所述发光二极管的负极连接电路共地端,所述采样电阻的两端还与所述电流采样和测量模块的对应端连接;所述恒压源模块提供+/-12V两组电源,通过对应电路变为5V/3A电源作为该模块的负载的电源。所述存储芯片模块包括存储芯片,可以把模块校验的数据存储其中;所以本实用新型是一种精度高,使用方便,尺寸小,便于集成安装的高精度大电流控制光源的测试模块。

附图说明

图1是本实用新型电路原理结构方框示意图;

图2是本实用新型恒压源模块电路原理结构示意图;

图3是本实用新型存储芯片模块电路原理结构示意图;

图4是本实用新型电流采样和测量模块电路原理结构示意图;

图5是本实用新型电流输出控制模电路原理结构示意图;

图6是本实用新型24位模拟数字转换器电路原理结构示意图。

具体实施方式

如图1至图6所示,本实用新型它包括单片机、24bit数字模拟转换器、24位模拟数字转换器、存储芯片模块、恒压源模块、电流采样和测量模块、电流输出控制模块、电流调节控制元件、采样电阻以及发光二极管,所述单片机包括串行外设接口和两路集成电路总线,其中一路集成电路总线通过所述24bit数字模拟转换器连接所述电流输出控制模块,另一路集成电路总线连接所述存储芯片模块,所述串行外设接口通过所述24bit数字模拟转换器连接所述电流输出控制模块,所述单片机串行外设接口通过所述24位模拟数字转换器连接所述电流采样和测量模块,所述电流输出控制模块与所述电流采样和测量模块相连接,所述电流调节控制元件包括晶体管,所述晶体管的基极连接所述电流输出控制模块,所述晶体管的集电极连接所述恒压源模块,所述晶体管的发射极连接所述采样电阻的一端,所述采样电阻的另一端连接所述发光二极管的正极,所述发光二极管的负极连接电路共地端,所述采样电阻的两端还与所述电流采样和测量模块的对应端连接。所述恒压源模块提供+/-12V两组电源,通过对应电路变为5V/3A电源作为该模块的负载的电源。

所述存储芯片模块包括存储芯片,所述存储芯片模块把模块校验的数据存储其中。

所述电流采样和测量模块包括集成电路及外围电路,所述电流输出控制模块包括运放芯片、三极管、MOS管以及外围电路,所述24位模拟数字转换器包括集成芯片及与之联接的外围电路。

本实施例中,恒压源模块部分系统提供+/-12V两组电源,通过LT3680变为5V/3A电源作为该模块的负载的电源,REF02BU把12V电压转化为5V基准电压,供 DAC使用,该电压精度高达0.2%。存储芯片模块自带存储芯片,可以把模块校验的数据存储其中。电流采样和测量模块的电压测试使用LT1800CS5,该运放的共模抑制(Common Mode Rejection):150dB,Open-Loop Gain: 85V/mV。该运放的增益(gain)可以通过采样电阻的阻值,ADC控制输出的电压范围与要求控制输出的电流的比值计算得出。例如:我们的采样电阻为0.1欧姆,ADC控制输出的电压范围5V与要求控制输出的电大电流为3A。那么,可以计算出Gain = 5 / 3 /0.1 = 16.6,其中的一部分误差我们可以通过校准来调节。电流输出控制模块的ADC AD7175-2BRUZ具有24位的高分辨率和250K的采样率。该模块电流控制输出:使用16位DAC输出0~5V,与采样电阻反馈回的现在的电流值进行比较,控制D44H11G的导通阻抗来调节输出电流达到我们所需要的值。电流控制精度可达0.2mA。如果我们需要输出2.3A的电流,可以用以下公式计算得出我们DAC所需要输出的电压值:Vdac = (5V/3A) * 2.3A = 3.8334。电流测量:本实用新型使用一个高精度的电阻作为电流的采样。电阻功率 1 W, 电阻温度系数 ± 2ppm/°C ,负载电阻稳定性 ±0.015%。

本实用新型可广泛应用于电子测试行业领域,尤其是高精度大电流控制光源的测试技术中。

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