[发明专利]一种精密恒流源电路

说明书

一种精密恒流源电路，属于射频微波技术领域。包括：具有升降压功能的升降压电源芯片，电源输入滤波电容，分压电阻，反馈电路，电源输出滤波电容，负载，内部具有ADC模块的微处理器和数字电位器，反馈电路包括采样电阻和运放。相较于传统的恒流源电路，本发明精密恒流源电路实现方式简单，电流精度高，且可以实现射频微波芯片要求电流快速跳变的目的；同时，通过微处理器来控制不同电流输出，具有电流限值保护，可以实现更通用型恒流源的需求。

技术领域

本发明属于射频微波技术领域，具体涉及一种应用于射频微波控制电路中的精密恒流源电路。

背景技术

恒流源是指能够向不同的负载提供恒定电流的电源，是广泛使用的一个组件。图1为现有技术的一种恒流源电路，包括功率MOS管Q11、两个分压电阻R11和R12、两个运算放大器U11和U12、采样电阻R13和电压源VCC，该电路基于线性电源通过两个分压电阻R11和R12实现不同电压的设定，通过电压表检测采样电阻R13上的电压来推算流过负载的电流，从而实现恒流，该方法存在调节效率低、电流输出精度低等问题，不适合用在射频微波恒流源电路中。

图2为另一种现有技术提供的恒流源电路，包括功率MOS管Q21、具有ADC和DAC功能的微处理器U21、两个运算放大器U22和U23、采样电阻R21和电压源VCC。其工作原理为：负载流过的电流通过功率MOS管Q21和采样电阻R21，采样电阻R21将电流信号转化为模拟电压信号，该模拟电压信号连接运算放大器U22的反相输入端，微处理器U21通过预设的数字信号，将内部数模转换器的模拟电压输出给运算放大器U22的同相输入端，运算放大器U22的同相输入端V+比反向输入端V-电压高时，输出电源电压，运算放大器U22的同相输入端V+比反相输入端V-电压低时，输出零电压。运算放大器U22通过比较两个输入端的电压进而控制功率MOS管Q21的导通与否，直到采样电阻R21输出的模拟电压V23与微处理器U21通过内部数模转换器输出的V21电压接近时，即采样电阻R21的电压不变，流过负载的电流也就不变。该方案虽然可以降低电阻分压所产生的准确性和温度稳定性，但是针对高精度大电流所需要的恒流源还是不能很好的满足。

目前市场上常见的恒流源电路大部分采用分立器件，将电压反馈信号通过运算放大器的反相输入端输入，运算放大器的同相端使用基准电压源或者MCU的DAC给定基准电压，这种方法实现的恒流源受温度影响较大，电流精度不高，且可靠性低和驱动电流小。

发明内容

本发明的目的在于，针对背景技术存在的缺陷，提出了一种精密恒流源电路。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种精密恒流源电路，其特征在于，包括：

一个具有升降压功能的升降压电源芯片U1；

一个电源输入滤波电容C1，所述电源输入滤波电容与升降压电源芯片的输入端Vin和共地端GND相连；

一个分压电阻R1，所述分压电阻R1的第一输入端和第二输入端分别与升降压电源芯片的输出端Vout和反馈端FB相连，其中升降压电源芯片输出端Vout的电压用VOUT表示；

反馈电路，包括一个采样电阻R3和一个运放U2，所述采样电阻R3的一端与升降压电源芯片的输出端Vout相连，另一端与电源输出滤波电容C2相连，流过采样电阻R3的电流用IO表示；所述运放U2的第一输入端V+和第二输入端V-分别与采样电阻R3的两端相连；

一个电源输出滤波电容C2，所述电源输出滤波电容C2的一端与采样电阻R3相连，另一端与共地端GND相连；

一个负载RS，所述负载RS的一端与采样电阻R3相连，另一端与共地端GND相连；

一个内部具有ADC模块的微处理器U3，所述微处理器U3的模拟输入引脚ADC与运放的输出端相连，运放输出端输出的模拟电压用VO表示；