一种低纹波数字电流源的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电流源，具体是一种低纹波数字电流源。
【背景技术】
[0002]电流控制在电化学、现代生物技术中一直占有重要地位，许多化学反应在一定强度电流的作用下得以迅速，高效的进行，电泳、电渗析等技术领域更是离不开对电流的精确控制和测量。在许多反应中，电流的大小会影响到反应的速度、方向、以及最终反应产物的比例，变化幅度过大的电流会使实验结果变得难以预料，瞬间流过的大电流可能会烧坏样品，甚至引发难以预料的后果。因此，制造出一种成本低而且精确高效的电流源在生化科研中有着极其重要的意义。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种低纹波数字电流源，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0005]—种低纹波数字电流源，包括键盘模块、显示模块、控制器、A/D转换器、D/A转换器和V/I电路，所述控制器分别连接键盘模块、显示模块、D/A转换器、串口通讯模块和A/D转换器，A/D转换器还连接V/I电路，V/I电路还分别连接电压源和D/A转换器另一端；V/I电路包括运放U1、电阻R1和三极管VT1，电阻R1 —端连接D/A转换器，电阻R1另一端连接运放U1同相端，运放U1输出端通过电阻R2连接三极管VT1基极，三极管VT1集电极分别连接负载RL和三极管VT2集电极，三极管VT2发射极分别连接A/D转换器、接地电阻Rf和电阻R3，电阻R3另一端连接运放U1反相端，运放U1电源端连接电源VCC1，运放U1接地端接地，所述负载RL另一端连接电压源。
[0006]作为本实用新型进一步的方案:所述电源VCC1电压为5V。
[0007]作为本实用新型进一步的方案:所述运放U1型号为TLV2262。
[0008]作为本实用新型进一步的方案:所述控制器采用AVR单片机MEGA16。
[0009]作为本实用新型进一步的方案:所述A/D转换器采用MAX144。
[0010]作为本实用新型再进一步的方案:所述D/A转换器采用MAX539。
[0011]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:本实用新型低纹波数字电流源系统结构简单，成本低，体积小，精度高，非常适合推广使用。
【附图说明】
[0012]图1为低纹波数字电流源的电路结构框图；
[0013]图2为低纹波数字电流源中V/I电路的电路图。
【具体实施方式】
[0014]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0015]请参阅图1?2，本实用新型实施例中，一种低纹波数字电流源，包括键盘模块、显示模块、控制器、A/D转换器、D/A转换器和V/I电路，控制器分别连接键盘模块、显示模块、D/A转换器、串口通讯模块和A/D转换器，A/D转换器还连接V/I电路，V/I电路还分别连接电压源和D/A转换器另一端；V/I电路包括运放U1、电阻R1和三极管VT1，电阻R1 —端连接D/A转换器，电阻R1另一端连接运放U1同相端，运放U1输出端通过电阻R2连接三极管VT1基极，三极管VT1集电极分别连接负载RL和三极管VT2集电极，三极管VT2发射极分别连接A/D转换器、接地电阻Rf和电阻R3，电阻R3另一端连接运放U1反相端，运放U1电源端连接电源VCC1，运放U1接地端接地，所述负载RL另一端连接电压源。
[0016]电源VCC1电压为5V。
[0017]运放U1 型号为 TLV2262。
[0018]控制器采用AVR单片机MEGA16。
[0019]A/D 转换器采用 MAX144。
[0020]D/A 转换器采用 MAX539。
[0021]本实用新型的工作原理是:请参阅图1，本实用新型以AVR单片机MEGA16为控制器，通过V/I转换电路实现电流给定、电流步进调整的功能；同时利用A/D转换器采集电流反馈信号，实现了电流闭环反馈控制；在此基础上还通过串行通讯模块实现了串行通讯功能，可用计算机实现对该电流源电流的监控。
[0022]请参阅图2，V/I转换电路由精密运放TLV2262与晶体管VT1、VT2组成的达林顿电路构成，精密运放TLV2262用于电压跟随器方式，利用晶体管线性段的理想输出特性和深度的负反馈电路得到可调整的稳定的恒流输出，系统带负载能力强，其输出范围达到0?2A，负载电阻RL < 5 Ω，由于Rf用于电流反馈，其精度对输出电流的精度影响很大，故采用大线径康铜丝制作反馈电阻Rf。
[0023]键盘模块采用4X4行列式键盘，除了 0-9十个数字键外，有一个电流数值输入确认键，一个电流数值修改键，一个电流输出启动键，一个增1键，一个加10键，一个减10键，显示模块采用0CMJ4X8。
[0024]通过串行通讯模块，可完成通过计算机或其他控制设备进行电流给定和电流监测的功能。
[0025]对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0026]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
【主权项】
1.一种低纹波数字电流源，包括键盘模块、显示模块、控制器、A/D转换器、D/A转换器和V/I电路，其特征在于，所述控制器分别连接键盘模块、显示模块、D/A转换器、串口通讯模块和A/D转换器，A/D转换器还连接V/I电路，V/I电路还分别连接电压源和D/A转换器另一端；V/I电路包括运放U1、电阻R1和三极管VT1，电阻R1 —端连接D/A转换器，电阻R1另一端连接运放U1同相端，运放U1输出端通过电阻R2连接三极管VT1基极，三极管VT1集电极分别连接负载RL和三极管VT2集电极，三极管VT2发射极分别连接A/D转换器、接地电阻Rf和电阻R3，电阻R3另一端连接运放U1反相端，运放U1电源端连接电源VCC1，运放U1接地端接地，所述负载RL另一端连接电压源。2.根据权利要求1所述的低纹波数字电流源，其特征在于，所述电源VCC1电压为5V。3.根据权利要求1所述的低纹波数字电流源，其特征在于，所述运放U1型号为TLV2262。4.根据权利要求1所述的低纹波数字电流源，其特征在于，所述控制器采用AVR单片机MEGA16。5.根据权利要求1所述的低纹波数字电流源，其特征在于，所述A/D转换器采用MAX144o6.根据权利要求1所述的低纹波数字电流源，其特征在于，所述D/A转换器采用MAX539o
【专利摘要】本实用新型公开了一种低纹波数字电流源，包括键盘模块、显示模块、控制器、A/D转换器、D/A转换器和V/I电路，控制器分别连接键盘模块、显示模块、D/A转换器、串口通讯模块和A/D转换器，A/D转换器还连接V/I电路，V/I电路还分别连接电压源和D/A转换器另一端；V/I电路包括运放U1、电阻R1和三极管VT1，电阻R1一端连接D/A转换器，电阻R1另一端连接运放U1同相端，运放U1输出端通过电阻R2连接三极管VT1基极。本实用新型低纹波数字电流源系统结构简单，成本低，体积小，精度高，非常适合推广使用。
【IPC分类】G05F1/56
【公开号】CN205068213
【申请号】CN201520840377
【发明人】梅永刚
【申请人】西安邮电大学
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年10月28日