一種分擋的程控恒流源電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于基本電子電路領(lǐng)域。具體涉及一種分擋的程控恒流源電路。
【背景技術(shù)】
[0002]恒流源電路是電子電路領(lǐng)域中常用的電路之一。由數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC、運算放大器、場效應(yīng)管、采樣電阻共同構(gòu)成負反饋的恒流源電路擁有結(jié)構(gòu)簡單、工作穩(wěn)定、電流大等特點，因為可以程控，所以廣泛集成于各種集成電路測試系統(tǒng)，可與其它源表配合完成三極管、二極管、場效應(yīng)管等元器件的功率參數(shù)測試。在很多情況下，因為場效應(yīng)管或者采樣電阻功率的限制，以及數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC精度的限制，單擋位的恒流源電路很難兼顧大電流輸出能力和最小恒流精度的要求，所以需要制作一種分擋的程控恒流源電路，這種電路擁有恒流精度高、恒定電流大，擴展性強的特點。例如，在需要恒定1mA電流時，可以只接通分擋的程控恒流源電路的小電流擋，如IA擋，然后啟動數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC輸出滿量程的1/100，恒定出1mA的電流；在需要恒定100A電流時，可以接通100A擋；在需要恒定100A以上的電流時，可以接通多個100A擋，使各擋恒流源同時并聯(lián)工作，得到所需的恒流值。
[0003]制作分擋的程控恒流源電路時，需要控制各擋位恒流源的接通與關(guān)斷，現(xiàn)有技術(shù)采用在電流通路中串入開關(guān)的方法，這種方法因為所述開關(guān)需要通過與恒流值一樣大的電流，所以開關(guān)需要具備一定的電流能力，開關(guān)選型受到很大限制，也不利于提高電路集成度；更重要的是，所述開關(guān)在大電流下可靠性降低，一旦出現(xiàn)繼電器粘連的情況，很可能輸出超過預(yù)期的恒流值，從而損壞其它電路。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]為了解決以上問題，本實用新型的技術(shù)方案是:
[0005]數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC，以及至少兩組恒流源支路；
[0006]每組所述恒流源支路為負反饋電路，包括運算放大器、場效應(yīng)管和采樣電阻；所述運算放大器串聯(lián)在所述場效應(yīng)管的柵極與數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC的輸出之間；所述采樣電阻一端接地，另一端與所述運算放大器的一個輸入端和所述場效應(yīng)管的源極相連，所述運算放大器的另一個輸入端能夠連通至所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC的輸出；各恒流源支路通過所述場效應(yīng)管漏極相連，構(gòu)成并聯(lián)方式；
[0007]所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC，與各恒流源支路相連接，用于設(shè)定其恒流值；
[0008]所述恒流源支路中場效應(yīng)管的柵極與數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC的輸出之間串聯(lián)有開關(guān)，可以閉合或斷開負反饋通路，用于選擇該恒流源支路工作或者關(guān)斷。
[0009]方案的進一步是:所述開關(guān)為模擬開關(guān)或繼電器。
[0010]方案的進一步是:所述開關(guān)為單刀雙擲開關(guān)。
[0011]方案的進一步是:所述開關(guān)接于所述運算放大器的輸出和所述場效應(yīng)管的柵極之間，刀點接場效應(yīng)管的柵極。
[0012]方案的進一步是:所述開關(guān)接于所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC的輸出和所述運算放大器的正輸入端之間，刀點接所述運算放大器的正輸入端。
[0013]方案的進一步是:至少有兩組恒流源支路。
[0014]方案的進一步是:各恒流源支路中的所述采樣電阻阻值不同，從而使各擋位恒流最大值不同。
[0015]方案的進一步是:只有一路數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC通道。
[0016]本實用新型的目的是提出一種分擋的程控恒流源電路，通過在非電流通路中串入開關(guān)，解決了上述問題，降低了開關(guān)的選型要求、節(jié)省了成本，有利于提高電路的集成度和可靠性。
【附圖說明】
[0017]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中分擋的程控恒流源電路的原理圖；
[0018]圖2是本實用新型中分擋的程控恒流源電路實施例一；
[0019]圖3是本實用新型中分擋的程控恒流源電路實施例二 ；
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的詳細描述。
[0021]實施例一描述了一種擁有兩組恒流源支路的本實用新型，分擋的程控恒流源電路一端接地，恒定的電流從場效應(yīng)管Tl和T2相連的漏極流入，從地端流出。第一組恒流源支路由運算放大器U1、場效應(yīng)管Tl、采樣電阻Rl和開關(guān)Kl構(gòu)成負反饋電路；第二組恒流源支路由運算放大器U2、場效應(yīng)管T2、采樣電阻R2和開關(guān)K2構(gòu)成負反饋電路；運算放大器Ul和U2的正輸入端相連，并且與所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC的輸出相連；所述采樣電阻Rl —端接地，另一端與所述運算放大器Ul的負輸入端相連，并且與所述場效應(yīng)管Tl的源極相連。所述開關(guān)Kl的刀點與所述場效應(yīng)管Tl的柵極相連，常閉點和常開點分別與地和所述運算放大器Ul的輸出相連。第二組恒流源支路的構(gòu)成與連接關(guān)系與第一組恒流源支路相同。該實施例因為在不使用某恒流源支路時，場效應(yīng)管的柵極通過開關(guān)可靠接地，所以電路可以有效預(yù)防非預(yù)期電流的產(chǎn)生。
[0022]實施例二描述了另一種擁有兩組恒流源支路的本實用新型，分擋的程控恒流源電路一端接地，恒定的電流從場效應(yīng)管Tl和T2相連的漏極流入，從地端流出。第一組恒流源支路由運算放大器U1、場效應(yīng)管Tl、采樣電阻Rl和開關(guān)Kl構(gòu)成負反饋電路；第二組恒流源支路由運算放大器U2、場效應(yīng)管T2、采樣電阻R2和開關(guān)K2構(gòu)成負反饋電路；運算放大器Ul的正輸入端與開關(guān)Kl的刀點相連，開關(guān)Kl的常閉點和常開點分別與地和所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC的輸出相連；所述采樣電阻Rl —端接地，另一端與所述運算放大器Ul的負輸入端相連，并且與所述場效應(yīng)管Tl的源極相連。所述運算放大器Ul的輸出端與所述場效應(yīng)管Tl的柵極相連。第二組恒流源支路的構(gòu)成與連接關(guān)系與第一組恒流源支路相同。該實施例因為在不使用某恒流源支路時，該恒流源支路相當(dāng)于恒流為零，避免運算放大器擺幅過大，進入飽和狀態(tài)。
[0023]在實施例一和實施例二中，采樣電阻值Rl和R2可以相同，也可以不同，采樣電阻值決定了恒流值的大小，例如第一擋位中恒流值的計算公式為:
[0024]I1= V dac/R1
[0025]第二擋位中恒流值的計算公式為:
[0026]I2= V dac/R2
[0027]如果第一擋位和第二擋位同時選通，則總恒流值為:
[0028]I = I!+I2
[0029]應(yīng)用本實用新型的方法可以制作出更多擋位的恒流源電路，也可以通過改變場效應(yīng)管的類型或者運算放大器的輸入極性制作不同的負反饋電路，均屬于本實用新型的范疇。
[0030]本實用新型應(yīng)用于集成電路測試系統(tǒng)，特別是對于三極管、二極管極限參數(shù)的測試，獲得很好的應(yīng)用效果。
【主權(quán)項】
1.一種分擋的程控恒流源電路，包括: 數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC，以及至少兩組恒流源支路； 每組所述恒流源支路為負反饋電路，包括運算放大器、場效應(yīng)管和采樣電阻；所述運算放大器串聯(lián)在所述場效應(yīng)管的柵極與數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC的輸出之間；所述采樣電阻一端接地，另一端與所述運算放大器的一個輸入端和所述場效應(yīng)管的源極相連，所述運算放大器的另一個輸入端能夠連通至所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC的輸出；各恒流源支路通過所述場效應(yīng)管漏極相連，構(gòu)成并聯(lián)方式； 所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC，與各恒流源支路相連接，用于設(shè)定其恒流值； 其特征在于: 所述恒流源支路中場效應(yīng)管的柵極與數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC的輸出之間串聯(lián)有開關(guān)，可以閉合或斷開負反饋通路，用于選擇該恒流源支路工作或者關(guān)斷。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分擋的程控恒流源電路，其特征在于，所述開關(guān)為模擬開關(guān)或繼電器。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種分擋的程控恒流源電路，其特征在于，所述開關(guān)為單刀雙擲開關(guān)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分擋的程控恒流源電路，其特征在于，所述開關(guān)接于所述運算放大器的輸出和所述場效應(yīng)管的柵極之間，刀點接場效應(yīng)管的柵極。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分擋的程控恒流源電路，其特征在于，所述開關(guān)接于所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC的輸出和所述運算放大器的正輸入端之間，刀點接所述運算放大器的正輸入端。6.根據(jù)權(quán)利要求1、4或5中的任意一項，所述的一種分擋的程控恒流源電路，其特征在于，至少有兩組恒流源支路。7.根據(jù)權(quán)利要求1、4或5中的任意一項，所述的一種分擋的程控恒流源電路，其特征在于，各恒流源支路中的所述采樣電阻阻值不同，從而使各擋位恒流最大值不同。8.根據(jù)權(quán)利要求1、4或5中的任意一項，所述的一種分擋的程控恒流源電路，其特征在于，只有一路數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC通道。
【專利摘要】本實用新型公開了一種分擋的程控恒流源電路，包括：數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC，以及至少兩組恒流源支路。每組所述恒流源支路為負反饋電路，包括運算放大器、場效應(yīng)管和采樣電阻。所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC，與各恒流源支路相連接，用于設(shè)定其恒流值。所述恒流源支路中場效應(yīng)管的柵極與數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC的輸出之間串聯(lián)有開關(guān)，可以閉合或斷開負反饋通路，用于選擇該恒流源支路工作或者關(guān)斷。本實用新型提出一種分擋的程控恒流源電路，通過在非電流通路中串入開關(guān)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中需要在電流通路中串入開關(guān)問題，降低了開關(guān)的選型要求、節(jié)省了成本，有利于提高電路的集成度和可靠性。
【IPC分類】G05F1/613
【公開號】CN204945863
【申請?zhí)枴緾N201520716413
【發(fā)明人】李寶娟, 袁琰
【申請人】袁琰
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年9月11日