[实用新型]基于单片机数控的小型学生用直流电压源装置

说明书

本实用新型属于直流电压源装置技术领域，尤其涉及一种基于单片机数控的小型学生用直流电压源装置，包括：模拟电路单元、数控电路单元和数模并用单元分别对应第一挡位、第二挡位和第三挡位，为用户提供了高电压低精度挡位、低电压高精度挡位和宽电压范围高精度调压挡位，方便用户在不同情境下选择。本实用新型利用数模并用单元通过使用加法器将模拟电路单元和数控电路单元输出的电压进行加和并在加和后输出电压，从而能够使用针对模拟电路单元和数控电路单元的调节方式对数模并用单元的输出电压进行针对性调节，在有效保证本实用新型所述装置能够同时适用于大幅度和/或高精度需求的环境的同时，有效扩大了本实用新型所述装置的适用范围。

技术领域

本实用新型涉及直流电压源装置技术领域，尤其涉及一种基于单片机数控的小型学生用直流电压源装置。

背景技术

直流电压源是一种常用的电子信息、电气类教学常用的元器件。现有技术对于电压源的获取存在着两种相对独立的途径：一是通过模拟电路的方法，利用整流电路、三极管，通过调控三极管基极的电阻值，控制集电极电流的输出，配合相应电阻，实现所需电压值的输出；二是通过结合单片机技术，通过软件编程单片机控制ADC、DAC、外加矩阵键盘的形式实现相应直流电压信号的输出。

两种方式各自存在一些优缺点。对于第一种模拟电路方式，虽然可以实现较大电压值的输出，可是输出信号的最高精准度只能达到0.1V左右，并不能实现mv级的调压，同时经过实际测量可知，通过该方式得到的电压信号存在由于滤波器设置不当导致的失真情况；对于第二种单片机控制电压源，优点在于可以通过数控方式实现针对输出电压的10^(-2)级别的精确调节，而该单片机的主要缺点在于无法实现大幅电压值的输送；同时容易出现电流过大烧毁单片机的情况。多次实验发现两种方法都存在着输出电压示数抖动的现象，非常不利于读出精确数值。

中国专利公开号：CN210864458U。公开了一种数控直流电压源，包括单片机、键盘电路、基准源参考电压电路、D/A转换器和电流放大电路，其中，键盘电路与单片机的P1口耦接，并用于向单片机输入电压输出值的调节信号；基准源参考电压电路与单片机耦接，并用于向D/A转换器提供稳定的基准参考电压；D/A转换器的输入端与单片机的P0口耦接，并用于将单片机输出的数字量转换成模拟量；电流放大电路的输入端与D/A转换器的输出端耦接，并用于接收模拟量并将其放大后输出。由此可见，上述实用新型也存在无法实现大幅电压值的输送，适用范围低的问题。

实用新型内容

为此，本实用新型提供一种基于单片机数控的小型学生用直流电压源装置，用以克服现有技术中电压源无法适用于同时要求大幅值和高精度场合导致的适用范围低的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种基于单片机数控的小型学生用直流电压源装置，包括：

模拟电路单元，包括用以将外部交流电转化成直流电的稳压电源生成电路模块、与稳压电源生成电路模块相连以生成输出电压的主电路模块以及与主电路模块相连以调节主电路模块输出电压值的基极电阻模块；

数控电路单元，包括用以输出基准电压的第一基准电压模块、与第一基准电压模块相连以接收第一基准电压模块输出电压的单片机模块、与单片机模块相连以调节单片机模块输出电压值的按键模块、与单片机模块相连以接收单片机模块输出电压信号的DAC模块以及与DAC模块相连以放大DAC模块输出电压信号的运放模块；

数模并用单元，其分别与所述模拟电路单元和所述数控电路单元相连，用以根据所述模拟电路单元和所述数控电路单元输出的电压信号输出符合预设需求的电压信号，包括用以对所述模拟电路单元和所述数控电路单元输出的电压信号进行加和并输出加和后电压信号的加法器模块以及用以接收所述单片机模块输出电压信号的ADC模块；所述加法器电路与所述单片机模块相连，用以向单片机模块输出电压信号。