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的功能是用电压来控制电流的变化,图27是数控电流源的恒流电路和加法器电路。LM358和晶体管Q1、Q2组成电压-电流转换器,U1A、U1B和电阻R1-R8利用DA的输出实现对电压进行数控。LM358主要功能是可以实现VI转换。TIP42C(10A)是大功率PNP三极管,主要功能是实现功率放大。输出电流采样电路是采用取采样电阻两端的电压差,根据IVR换算得到电流值的。电路原理图如图3所示。通过对电阻R9两端的电压值进行采样,经过运算放大器送入AD转换器MAX197进行转换。由于R9是2欧姆,所以可以测量0~2000mA的电流范围。R9两端的电压在0~4V的范围内变化,满足AD转换的要求和系统设计的精度要求。因为输出电流范围是01000mA,由于取样电阻为2欧姆,则其电压降为04000mV,即U1电压范围为11V146V。单纯依靠DA(05V)无法满足要求。加法器主要是利用其抬高U1点的电压,将U1点的电位抬高到11V,在DA输出为05V时,从而使R9上得到02A的电流。VI转换理论分析:U1A的输出为:U1AoutR5UDAR5U0,RR42由于R5=R4=R2=10K,故U1AoutUDAUR1。
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f经过U1B的反相作用,故U2A的同相输入端的电压为,根据运算放大器虚短的特点,U2A的同相电压等于U2A的反相电压,故负载RL上的电流为:15U115UDAU0IRLR9R9
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R9采用2欧姆精密电阻,在UDA输出为0时调节可变电阻R1,即调节U0的值,使U0的值为11V,即可达到IRL=2A。根据题目要求20mA1000mA,可以算出系数K,根据公式得出DA转换器的输入值,进而得出准确的输出电流值。
图27数控电流源的恒流电路和加法器电路
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DA转换电路
TLC5615是一个串行10位DAC芯片,性能比早期电流型输出的DAC要好。只
需要通过3根串行总线就可以完成10位数据的串行输入,易于和工业标准的微处理器或微控制器(单片机)接口,适用于电池供电的测试仪表、移动电话,也适用于数字失调与增益调整以及工业控制场合。其主要特点如下:●单5V电源工作;●3线串行接口;●高阻抗基准输入端(见图28);●DAC输出的最大电压为2倍基准输入电压;●上电时内部自动复位;
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f●微功耗,最大功耗为175mW;●转换速率快,更新率为121MHz;小型(D)封装TLC5615CD和塑料DIP(P)封装TLC5615CP的工作温度范围均为0℃~70℃;而小型(D)封装TLC5615ID和塑料DIP(P)封装TLC5615IP的工作温度在40℃~85℃的范围内。
图28TLC5615的内部功能框图
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TLC5615功能简r
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