一乐电子

一乐电子百科

 找回密码
 请使用微信账号登录和注册会员

QQ登录

只需一步,快速开始

快捷登录

手机号码,快捷登录

搜索
查看: 4440|回复: 12
收起左侧

[其他综合] 参照3AG1老师的帖子,更进一步,做了一个电压、电流、电阻三用基准源

[复制链接]
发表于 2015-12-30 22:02 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 gmliwei 于 2015-12-31 12:52 编辑

      电流源参照3AG1老师的帖子:4档恒流源电路
      找思路、定方案、画草图、焊接实验板,费时4天终于将电压、电流、电阻基准源做出来了(其实照我的初衷,这才做了一半)。
电压基准就使用了一颗AD586LR(电压4.9975-5.0025 5PPM/℃),然后使用了4个OP177GS,一个将5V电压放大到10V,一个将5V分压得到1V(使用了4个0.1% 15K的电阻分压),然后再进一步用6只0.1% 15K的电阻分压得到0.1V电压;也就是说电压部分有4种电压输出:10V 5V 1V 0.1V;
      电流源部分参照上面所述的帖子里的电路,我是分了7档:1A 100mA 10mA 1mA 100uA 10uA 1uA 使用0.1V电压做基准电压,使用了六只0.1%的电阻100K 10K 1K 100R 10R 1R ,还有一只1%的0.1欧姆电阻(这个用了一个1W的),之所以选择0.1V而没有像3AG1老师那样直接使用基准芯片输出的+5V电压,是因为我觉得那样做的话,较大电流的电阻已经满功率工作,会因为温升导致电流偏移。
      按我的思路,最终应该实现的功能是:使用单片机进行档位的切换,使用1602或者12864液晶显示数据,其实这一点很容易实现了,我板子上已经留好接口;更关键的是我想做恒温控制,比如我们这里现在比较冷,我实验室的温度大概是10度左右,那么我想另用一组电源给板子加热,利用单片机做温控,将温度控制在25度左右,这个还没有实验,所以这里不好说。
      下面照着图片再做些解释吧:
       这是电源部分,使用单锂电升压到16V(如果测量电阻需要更高电压的话可以升压到20V以上26V以下),然后分三路,一路用LM317降压到12V左右(实测11.7V)给AD586 OP07供电,第二路使用DC-DC降压到5V给单片机供电,第三路DC-DC降压到1V左右,作为1A电流源的电源(这样可以有效降低电池端的电流消耗)LM317输出端还并接了一个16V10uF的钽电容;
IMG_20151230_210728.jpg

这是电源部分的背面,由于大部分元件在另外的板子上,所以背面比较简洁,5V 1V两个输出部分分别并接了一个6.3V330uF的贴片钽电容;
IMG_20151230_210744.jpg

这是主板,右上角是AD586LR,电源端使用了LC滤波,引脚处还焊接了一个16V10uF的钽电容,AD586下方的OP07是输出10V的放大器,是两倍的同相放大器,使用了两只0.1% 15K的电阻,AD586左边,位置在中间的是分压到1V的部分,4只电阻两串两并后得到1V电压,使用OP177跟随缓冲输出,OP177下方是10K 15K的两只电阻,本来是想用3296可变电阻调零点的,但是后来想了一下,买到的3296质量一般,还不如不用,这一级就用了两个电阻代替,后面的干脆没用,反正输出的电压还要用高位表校准的。这一级输出的1V电压再经过6只电阻三串三并分压得到0.1V电压,最左边上边的OP177就是0.1V的跟随缓冲,左边中间的就是恒流部分了,电路参考3AG1老师的电路,不过我这里加了7只MOS管代替拨动开关,使用一片74HC4051控制7个MOS的通断,另外一个4051则分别将处于接通状态的电阻接到OP177的in-,做反馈;最右下角是AIC1660负电压发生器,使用了两只普通电解。
IMG_20151230_210652.jpg

这是主板的背面,七个小MOS管是SI2302,1A那路是AO3404,D接到一起后接75N02的S,S分别接7个电阻,G先使用120K电阻连接到地(很重要),然后分别接4051的7个输出端(0空着没用),主恒流管是从旧主板上拆的75N02,效果不错。
IMG_20151230_210710.jpg

今天由于时间关系,只做了一些测试(开始测试的时候使用的是30V5A稳压恒流电源调节到4V左右替代锂电池的,结果测试10uA 1uA的时候发现会跳,比如1uA,会在0.95-1.04uA之间来回变动,搞得我以为电路有问题,后来换上锂电池,显示很稳定),没来得及拍照片;明天我把电压、电流、电阻各档的测试情况分别拍照上传,另外,先用我的ARDUINO板做主控实验下完整效果。


今天用Arduino板控制输出电流切换测试了一下,前四副图片是10V 5V 1V 0.1V电压输出用34401A连接电脑后绘制的曲线,稳定性还是不错的。 10V.jpg


10V输出
5V.jpg

5V输出
1v.jpg

1V输出
0.1v.jpg

0.1V输出
这是使用ARDUINO控制电流切换,等装到盒子里,稳定以后可以将实际的数值写入EEPROM中。
1a_2.jpg

34401A测试的电流
1a_1.jpg
4位半万用表测试数据
1a_3.jpg

100MA输出
100ma_2.jpg

34401A测得的数值
100ma_1.jpg

4位半万用表测得的值
100ma_3.jpg

10MA输出
10ma_2.jpg

34401A测得的数值
10ma_1.jpg

4位半万用表测得的值
10ma_3.jpg

1MA输出
1ma_2.jpg

34401A测得的数值
1ma_1.jpg

4位半万用表测得的值
1ma_3.jpg

100uA输出
100ua_2.jpg
4位半万用表测得的值,这个拍的有点模糊了
100ua_3.jpg
34401A测得的数值
100ua_1.jpg
10uA输出,这个忘记拍万用表的图了
10ua_2.jpg
34401A测得的数值
10ua_1.jpg
1uA输出
1ua_2.jpg
34401A测得的数值
1ua_1.jpg
万用表测得的数值
1ua_3.jpg

再做一下处理,然后装到盒子里,校准4位半的表应该没有问题。
发表于 2015-12-30 22:08 | 显示全部楼层
好乱!我现在喜欢直接PCB做
 楼主| 发表于 2015-12-30 22:12 | 显示全部楼层
07@20 发表于 2015-12-30 22:08
好乱!我现在喜欢直接PCB做

我跟你正好相反,我喜欢先用洞洞板做好实验,然后再画板,打样,否则,如果出现什么小问题的话,既浪费时间又浪费钱。
 楼主| 发表于 2015-12-30 22:16 | 显示全部楼层
对了,现在4路电压怎么切换输出还没有想好,现在想到的最好办法是用CD4052,两路并联使用,正好切换4种电压,VCC12V的话,电阻大约40欧,相对万用表电压档的电阻,这40欧姆应该可以忽略不计了吧,明天试试看再说,不想用继电器,太费电,还占地方大。
发表于 2015-12-31 10:45 | 显示全部楼层
这个只能测3 1/2 的表吧?
 楼主| 发表于 2015-12-31 12:43 | 显示全部楼层
liquidator 发表于 2015-12-31 10:45
这个只能测3 1/2 的表吧?

4位半的表应该也可以。
发表于 2016-1-5 09:50 | 显示全部楼层
做得很好。。。。
发表于 2016-1-6 09:51 | 显示全部楼层
    短稳看起来还行,长稳恐怕会比较漂的厉害吧
发表于 2016-1-6 14:40 | 显示全部楼层
加上恒温应该会好不少,成本也高不了多少吧~
发表于 2016-3-13 09:06 | 显示全部楼层
拍了个 9V叠层电池终结者,请发货!

本版积分规则

QQ|一淘宝店|手机版|商店|电子DIY套件|一乐电子 ( 粤ICP备09076165号 ) 公安备案粤公网安备 44522102000183号

GMT+8, 2024-3-29 14:50 , Processed in 0.051181 second(s), 37 queries , Gzip On.

Powered by Discuz! X3.4

Copyright © 2001-2021, Tencent Cloud.

快速回复 返回顶部 返回列表