本實用新型涉及一種電壓源板，尤其涉及一種可調(diào)控小信號電壓源板。

背景技術(shù)：

隨著科技的發(fā)展，集成電路已經(jīng)被廣泛地用于生活中的各個方面，給人們的生活帶來了極大的便利。集成電路具有體積小，可靠性高，性能好，便于規(guī)模生產(chǎn)的特點，因此近些年不僅是在民用電子設(shè)備方面，而且在軍事、通訊、遙控等方面也在普遍應(yīng)用。在集成電路及其相關(guān)應(yīng)用中，經(jīng)常需要用到小信號電壓源板得到自己所需的電壓信號。然而，目前的小信號電壓源板還存在如下不足：一、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，輸出的電壓信號的大小只能手動調(diào)節(jié)，操作不方便，而且調(diào)節(jié)精度低；二、電壓信號的溫漂及噪聲大，精度低，誤差大；三、電壓信號輸出不穩(wěn)定，信號抖動嚴(yán)重。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于通過一種可調(diào)控小信號電壓源板，來解決以上背景技術(shù)部分提到的問題。

為達(dá)此目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案：

一種可調(diào)控小信號電壓源板，其包括電源電路、上位機(jī)、串口通訊電路、單片機(jī)、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、基準(zhǔn)電壓源電路、信號處理電路以及二階濾波電路；所述電源電路連接單片機(jī)；所述單片機(jī)通過串口通訊電路連接上位機(jī)；所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接單片機(jī)，輸出端連接信號處理電路；所述基準(zhǔn)電壓源電路連接數(shù)模轉(zhuǎn)換電路；所述信號處理電路與二階濾波電路連接；所述串口通訊電路為RS232通訊電路；所述基準(zhǔn)電壓源電路包括基準(zhǔn)電壓源、電壓跟隨器、濾波電容，所述基準(zhǔn)電壓源與電壓跟隨器、濾波電容依次串行連接，所述濾波電容連接數(shù)模轉(zhuǎn)換電路；所述信號處理電路包括反相放大器，所述反相放大器的一端連接數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，另一端連接二階濾波電路。

特別地，所述二階濾波電路包括輸入端INPUT、電阻R1、電容C1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電容C2、運(yùn)算放大器U1A、電阻R5、電容C3、電容C4、輸出端OUT；所述電阻R1的一端連接輸入端INPUT，另一端連接電容C1的一端、電阻R2的一端、電阻R4的一端，電容C1的另一端接地，電阻R4的另一端連接電容C2的一端、運(yùn)算放大器U1A的輸出端、電阻R5的一端，電阻R2的另一端連接電容C2的另一端、運(yùn)算放大器U1A的反相輸入端，運(yùn)算放大器U1A的同相輸入端與電阻R3串接后接地，電阻R5的另一端與輸出端OUT、電容C3的一端、電容C4的一端連接，電容C3的另一端與電容C4的另一端連接后接地。

特別地，所述電源電路采用線性電源；所述電源電路的輸入端口連接雙向的瞬態(tài)抑制二極管。

特別地，所述RS232通訊電路采用MAX232A芯片。

特別地，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路采用DAC1220數(shù)模轉(zhuǎn)換器；所述單片機(jī)的三個輸入/輸出接口分別與DAC1220數(shù)模轉(zhuǎn)換器的片選信號(CS)、串行數(shù)據(jù)傳輸時鐘(SCLK)、串行數(shù)據(jù)輸入輸出(SDIO)引腳相連。

特別地，所述基準(zhǔn)電壓源選用REF1004-2.5基準(zhǔn)電壓源；所述電壓跟隨器選用器OPA350運(yùn)算放大器。

特別地，所述反相放大器選用OP200運(yùn)算放大器。

本實用新型提出的可調(diào)控小信號電壓源板可通過上位機(jī)、單片機(jī)對輸出的電壓信號進(jìn)行精確調(diào)控，無需手動調(diào)節(jié)電壓信號大小，調(diào)節(jié)方便靈活；通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器減小了信號誤差，提高了信號精度；通過二階濾波電路降低了信號抖動，使信號輸出時更加穩(wěn)定。本實用新型具有更高的精度與更小的溫漂以及噪聲。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例提供的可調(diào)控小信號電壓源板結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本實用新型實施例提供的二階濾波電路結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

為了便于理解本實用新型，下面將參照相關(guān)附圖對本實用新型進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本實用新型的較佳實施例。但是，本實用新型可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本實用新型的公開內(nèi)容理解的更加透徹全面。需要說明的是，當(dāng)一個元件被認(rèn)為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本實用新型的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本實用新型的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本實用新型。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。

如圖1所示，圖1為本實用新型實施例提供的可調(diào)控小信號電壓源板結(jié)構(gòu)圖。

本實施例中可調(diào)控小信號電壓源板100具體包括電源電路101、上位機(jī)102、串口通訊電路103、單片機(jī)104、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路105、基準(zhǔn)電壓源電路106、信號處理電路107以及二階濾波電路108；所述電源電路101連接單片機(jī)104；所述單片機(jī)104通過串口通訊電路103連接上位機(jī)102；所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路105的輸入端連接單片機(jī)104，輸出端連接信號處理電路107；所述基準(zhǔn)電壓源電路106連接數(shù)模轉(zhuǎn)換電路105；所述信號處理電路107與二階濾波電路108連接；所述串口通訊電路103為RS232通訊電路；所述基準(zhǔn)電壓源電路106包括基準(zhǔn)電壓源1061、電壓跟隨器1062、濾波電容1063，所述基準(zhǔn)電壓源1061與電壓跟隨器1062、濾波電容1063依次串行連接，所述濾波電容1063連接數(shù)模轉(zhuǎn)換電路105；所述信號處理電路107包括反相放大器，所述反相放大器的一端連接數(shù)模轉(zhuǎn)換電路105，另一端連接二階濾波電路108。

具體的，在本實施例中所述電源電路101采用線性電源，用帶有±12V、+5V的線性電源進(jìn)行供電能夠減小輸入電源紋波，進(jìn)而減小噪聲。所述電源電路101的輸入端口連接雙向的瞬態(tài)抑制二極管109以對電源電路101進(jìn)行保護(hù)，電源電路101再通過濾波電容、電感進(jìn)一步減小噪聲提高電源的穩(wěn)定度。

在上位機(jī)102中通過RS232通訊電路輸入設(shè)定的值與單片機(jī)104進(jìn)行RS232通信，經(jīng)單片機(jī)104識別處理后控制數(shù)模轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生0-5V的標(biāo)準(zhǔn)電壓信號。所述RS232通訊電路采用MAXIM公司的MAX232A芯片進(jìn)行電平匹配以完成上位機(jī)102與單片機(jī)104之間通信。所述單片機(jī)104的三個輸入/輸出接口分別與DAC1220數(shù)模轉(zhuǎn)換器的片選信號(CS)、串行數(shù)據(jù)傳輸時鐘(SCLK)、串行數(shù)據(jù)輸入輸出(SDIO)引腳相連。

所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路105采用DAC1220數(shù)模轉(zhuǎn)換器。DAC1220數(shù)模轉(zhuǎn)換器是一款高精度、高動態(tài)范圍、低功耗、可自校準(zhǔn)的20位數(shù)模轉(zhuǎn)換器。采用同步串行接口，只需要3根信號線控制；DAC1220數(shù)模轉(zhuǎn)換器具有二階調(diào)制器，一階開關(guān)電容濾波器，二階連續(xù)時間濾波器以及微控制器可控的指令、命令和校準(zhǔn)寄存器，串行接口和時鐘產(chǎn)生電路，這一結(jié)構(gòu)保證了本實用新型具有低噪聲和良好的電源抑制比；通過校準(zhǔn)寄存器控制片上的校準(zhǔn)系統(tǒng)，可以校準(zhǔn)內(nèi)部失調(diào)和增益誤差；同時它的最大輸出電壓是輸入?yún)⒖茧妷旱?倍

所述基準(zhǔn)電壓源1061選用REF1004-2.5基準(zhǔn)電壓源，產(chǎn)生的高精度基準(zhǔn)源作為DAC1220數(shù)模轉(zhuǎn)換器的參考電壓。具有低功耗、低噪聲、低花費(fèi)等特點。所述電壓跟隨器1062選用器OPA350運(yùn)算放大器。通過電壓跟隨器1062來增加輸出的驅(qū)動力以及濾波電容1063來降低噪聲，使輸出的參考電壓更穩(wěn)定。

所述信號處理電路107中對DAC1220數(shù)模轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的電壓信號進(jìn)行處理得到想要的電壓信號；用反相放大器對電壓信號進(jìn)行比例放大得到0-50mv電壓信號；所述反相放大器選用OP200運(yùn)算放大器，OP200運(yùn)算放大器是一款具有小于75uv的極低的輸入失調(diào)電壓，失調(diào)電壓的溫漂低于0.5uv/℃以及較低的電壓噪聲密度的低功耗、高精度、雙通道運(yùn)算放大器。再把反相放大器輸出的電壓信號通過二階濾波電路108進(jìn)行二階濾波，最終輸出的噪聲小、穩(wěn)定度高的電壓信號。本實用新型在具體操作中，大致流程如下：一、初始化；二、判斷上位機(jī)102與單片機(jī)104間的串口通訊是否中斷，若未中斷返回步驟一，否則單片機(jī)104對收到的控制指令進(jìn)行識別處理；三、數(shù)模轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換；四、判斷工作是否結(jié)束，若結(jié)束則執(zhí)行結(jié)束操作，否則返回步驟一。

如圖2所示，在本實施例中所述二階濾波電路108包括輸入端INPUT、電阻R1、電容C1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電容C2、運(yùn)算放大器U1A、電阻R5、電容C3、電容C4、輸出端OUT；所述電阻R1的一端連接輸入端INPUT，另一端連接電容C1的一端、電阻R2的一端、電阻R4的一端，電容C1的另一端接地，電阻R4的另一端連接電容C2的一端、運(yùn)算放大器U1A的輸出端、電阻R5的一端，電阻R2的另一端連接電容C2的另一端、運(yùn)算放大器U1A的反相輸入端，運(yùn)算放大器U1A的同相輸入端與電阻R3串接后接地，電阻R5的另一端與輸出端OUT、電容C3的一端、電容C4的一端連接，電容C3的另一端與電容C4的另一端連接后接地。

本實用新型的技術(shù)方案可通過上位機(jī)、單片機(jī)對輸出的電壓信號進(jìn)行精確調(diào)控，無需手動調(diào)節(jié)電壓信號大小，調(diào)節(jié)方便靈活；通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器減小了信號誤差，提高了信號精度；通過二階濾波電路降低了信號抖動，使信號輸出時更加穩(wěn)定。本實用新型具有更高的精度與更小的溫漂以及噪聲。

注意，上述僅為本實用新型的較佳實施例及所運(yùn)用技術(shù)原理。本領(lǐng)域技術(shù)人員會理解，本實用新型不限于這里所述的特定實施例，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說能夠進(jìn)行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會脫離本實用新型的保護(hù)范圍。因此，雖然通過以上實施例對本實用新型進(jìn)行了較為詳細(xì)的說明，但是本實用新型不僅僅限于以上實施例，在不脫離本實用新型構(gòu)思的情況下，還可以包括更多其他等效實施例，而本實用新型的范圍由所附的權(quán)利要求范圍決定。