專利名稱：可調高精度電壓基準源的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電壓基準源，尤其涉及一種可調高精度電壓基準源。
背景技術：
基準電壓源是當代模擬集成電路極為重要的組成部分，它為串聯(lián)型穩(wěn)壓電路、A/D 和D/A轉化器提供基準電壓，也是大多數傳感器的穩(wěn)壓供電電源或激勵源。另外，基準電壓源也可作為標準電池、儀器表頭的刻度標準和精密電流源來使用。目前的高精度電壓基準都是固定電壓的，無法滿足各行各業(yè)的需求。所以常使用分壓電路來獲得目標電壓。常規(guī)的分壓電路通常是由精密分壓電阻或PWM電路所組成。對于精密分壓電阻而已，時間偏移是無法解決的難題，更為重要的是由于基準源的離散性，使得每個分壓電阻都必須精密定制，這無疑是非常費時費力的，而且出廠后無法使用人工去修正其誤差。而對于PWM電路結構的分壓方法，雖然不存在分壓電阻的時間偏移問題，但是由于PWM輸出濾波器固有存在的死區(qū)，使得輸出低區(qū)和高區(qū)的線性度變差；另外，為了獲得較高的分辨率，通常需要使用高位數的PWM電路，這種電路在占空比較低的情況下噪聲問題尤為嚴重。

發(fā)明內容
為解決上述中存在的問題與缺陷，且針對現有的常規(guī)的分壓電路所存在缺陷，本發(fā)明提供了一種可調高精度電壓基準源，所述技術方案如下可調高精度電壓基準源，包括包括數模轉換器、高穩(wěn)定度參考源、比例放大器、雙路脈寬調制器、高價濾波合成器和微處理器，所述電壓基準源的輸出與比例放大器的同相輸入端相連，比例放大器的輸出同時與兩路不同權重的脈寬調制器的輸入端和數模轉換器的輸入端相連，兩路脈寬調制器的輸出經過高階低通濾波器后合成一路信號，并將該信號反饋輸入到比例放大器的反相輸入端，所述微處理器通過控制脈寬調制器和數模轉換器實現輸出電壓的高分辨率。本發(fā)明提供的技術方案的有益效果是本發(fā)明的性能指標可達IPPM的線性和4PPM以內的年漂移，滿足校準7位半數字電壓表的要求。


圖1是可調高精度電壓基準源結構圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述參見圖1，本實施例提供了一種可調高精度電壓基準源，包括數模轉換器106、高穩(wěn)定度參考源101、比例放大器102、雙路脈寬調制器103和104、高階低通濾波合成器105 和微處理器107。所述基準源的輸出與比例放大器的同相輸入端相連，比例放大器的輸出同時與兩路不同權重的脈寬調制器的輸入端和數模轉換器的輸入端相連，兩路脈寬調制器的輸出經過高階低通濾波器后合成一路信號反饋輸入到比例放大器的反相輸入端，微處理器通過控制脈寬調制器和數模轉換器來實現輸出電壓的高分辨率可調。上述兩路脈寬調制器均為16位分辨率；所述的高階低通濾波器由多個運算放大器組成，它的兩路濾波階數分別為7階和3階，其高階低通濾波器將兩路濾波輸出通過一個 1比6萬的電阻網絡合成一路輸出。上述的數模轉換器使用的是ADI公司的AD5871 ；上述的基準源使用的是Linear technology 的 LTZ1000。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.可調高精度電壓基準源，其特征在于，包括數模轉換器、高穩(wěn)定度參考源、比例放大器、雙路脈寬調制器、高價濾波合成器和微處理器，所述電壓基準源的輸出與比例放大器的同相輸入端相連，比例放大器的輸出同時與兩路不同權重的脈寬調制器的輸入端和數模轉換器的輸入端相連，兩路脈寬調制器的輸出經過高階低通濾波器后合成一路信號，并將該信號反饋輸入到比例放大器的反相輸入端，所述微處理器通過控制脈寬調制器和數模轉換器實現輸出電壓的高分辨率。
2.根據權利要求1所述的可調高精度電壓基準源，其特征在于，所述高階低通濾波器由多個運算放大器組成，且所述高階低通濾波器的兩路濾波階數分別為7階和3階。
3.根據權利要求1所述的可調高精度電壓基準源，其特征在于，所述兩路脈寬調制器的均為16位分辨率。
4.根據權利要求1所述的可調高精度電壓基準源，其特征在于，所述比例放大器的輸出電壓是10. 48576V。
5.根據權利要求1所述的可調高精度電壓基準源，其特征在于，所述電壓基準源的輸出電壓是0 10. 48576V,步長IOuV微伏。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可調高精度電壓基準源，包括數模轉換器、高穩(wěn)定度參考源、比例放大器、雙路脈寬調制器、高價濾波合成器和微處理器，所述電壓基準源的輸出與比例放大器的同相輸入端相連，比例放大器的輸出同時與兩路不同權重的脈寬調制器的輸入端和數模轉換器的輸入端相連，兩路脈寬調制器的輸出經過高階低通濾波器后合成一路信號，并將該信號反饋輸入到比例放大器的反相輸入端，所述微處理器通過控制脈寬調制器和數模轉換器實現輸出電壓的高分辨率。本發(fā)明性能指標可達1PPM的線性和4PPM以內的年漂移，滿足校準7位半數字電壓表的要求。
文檔編號G01R35/00GK102495652SQ20111041647
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月14日 優(yōu)先權日2011年12月14日
發(fā)明者劉洋, 周松斌, 林創(chuàng)魯, 陳輝, 黃丹 申請人:廣東省科學院自動化工程研制中心