一种同时具备拉灌电流能力的电子负载控制电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种同时具备拉灌电流能力的电子负载控制电路，包括压控跟随电路和拉灌回路切换电路，所述拉灌回路切换电路，包括测试端、电源端、接地端、多个开关和由采样电阻、开关管构成的串联电路，所述拉灌电路通过多个开关的切换建立测试端经串联电路至接地端的拉电流回路，或电源端经串联电路至测试端的灌电流回路；所述压控跟随电路包括电压控制端、采样输入端和输出端；所述电压控制端用于输入外部控制电压；所述采样输入端用于采集采样电阻上的电压；所述输出端和开关管的控制极连接，用于控制开关管的导通电流使采样电阻上的电压和所述外部控制电压相等。

【技术实现步骤摘要】
一种同时具备拉灌电流能力的电子负载控制电路
本技术属于电路
，具体地涉及一种用于实现拉灌电流能力的电子负载控制电路。
技术介绍
常规电子负载控制方式只能实现拉电流能力，其控制原理如图1所示，控制方法如下：DAC设置输出电压Vset，使开关管Q1导通，采样电阻值为Rs，由Vrs＝Vset，则可设置的拉载电流为I＝Vset/Rs，从而实现对PIN口抽取I电流。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种同时具备拉灌电流能力的电子负载控制电路，实现对PIN口具备拉/灌电流能力，以简化测试。为实现上述目的，本技术提供了一种同时具备拉灌电流能力的电子负载控制电路，包括压控跟随电路和拉灌回路切换电路，所述拉灌回路切换电路，包括测试端、电源端、接地端、多个开关和由采样电阻、开关管构成的串联电路，所述拉灌回路切换电路通过多个开关的切换建立测试端经串联电路至接地端的拉电流回路，或电源端经串联电路至测试端的灌电流回路；所述压控跟随电路包括电压控制端、采样输入端和输出端；所述电压控制端用于输入外部控制电压；所述采样输入端用于采集采样电阻上的电压；所述输出端和开关管的控制极连接，用于控制开关管的导通电流使采样电阻上的电压和所述外部控制电压相等。进一步的，所述多个开关包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关；所述第一开关串接在测试端与串联电路之间；所述第二开关串接在串联电路和接地端之间；所述第三开关串接在电源端和串联电路之间；所述第四开关串接在串联电路和测试端之间；所述第一开关和第二开关联动，所述第三开关和第四开关联动，同时所述第一开关/第二开关和第三开关/第四开关互斥，从而构成测试端经第一开关、串联电路、第二开关至接地端的拉电流回路；或构成电源端经第三开关、串联电路、第四开关至测试端的灌电流回路。进一步的，所述第一开关、第二开关、第三开关和第四开关为一个双刀双掷开关的开关单元，所述双刀双掷开关实现第一开关/第二开关联动、第三开关/第四开关联动、及第一开关/第二开关和第三开关/第四开关互斥三种状态关系要求。进一步的，所述第一开关、第二开关、第三开关和第四开关为光耦的开关单元。进一步的，所述压控跟随电路还包括第一运算放大器和第二运算放大器，所述第一运算放大器，正输入端连接所述电压控制端，输出端连接开关管的控制极，负输入端连接第二运算放大器的输出端；所述第二运算放大器，正输入端和负输入端之间跨接有所述采样电阻。进一步的，所述开关管为MOS管。进一步的，所述MOS管为IPS060N03L。本技术的有益效果：本技术的电子负载控制电路可实现对芯片管脚同时进行拉/灌电流能力测试，如对MCU的GPIO接口(通用输入输出接口)进行负载能力测试，电路简单实用，对优化GPIO的负载能力测试，具有积极意义。附图说明图1是常规电子负载控制电路的电原理图；图2是本技术的电子负载控制电路的电原理图。具体实施方式为进一步说明各实施例，本技术提供有附图。这些附图为本技术揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本技术的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。现结合附图和具体实施方式对本技术进一步说明。本技术公开了一种具有同时具备拉灌电流能力的电子负载控制电路，如图2所示。本电路设置有电压控制端DAC和测试端PIN，电压控制端DAC用于连接控制单元的DAC输出，测试端PIN连接待测引脚，如MCU的GPIO接口。在本实施例中，电子负载控制电路包括运算放大器U1、运算放大器U2、MOS管Q1、采样电阻Rs和开关K1、K2、K3、K4。其中，采样电阻Rs、运算放大器U1和运算放大器U2构成一个压控跟随电路；测试端、电源端、接地端、多个开关K1、K2、K3、K4和由采样电阻、开关管构成的串联电路构成拉灌回路切换电路，所述拉灌回路切换电路通过开关K1、K2、K3、K4的切换建立测试端经串联电路至接地端的拉电流回路，或电源端经串联电路至测试端的灌电流回路。所述压控跟随电路包括电压控制端、采样输入端和输出端。运算放大器U1的正输入端为压控跟随电路的电压控制端，和电压控制端DAC连接，用于输入外部控制电压；负输入端和运算放大器U2的输入端连接，运算放大器U1的输出端和MOS管Q1的栅极连接，用于控制MOS管Q1的导通电流使所述采样电阻Rs上的电压和所述外部控制电压相等；运算放大器U2的两输入端为压控跟随电路的采样输入端；运算放大器U2的正输入端和负输出端之间跨接采样电阻Rs，正输入端和MOS管Q1的源极连接。开关K1(第一开关)串接在测试端PIN与串联电路之间；开关K2(第二开关)串接在串联电路和接地端之间；开关K3(第三开关)串接在电源端Power和串联电路之间；开关K4(第四开关)串接在串联电路和测试端PIN之间；具体的，运算放大器U2的负输入端和开关K2、K4的一端连接，开关K2的另一端接地，开关K4的另一端和测试端PIN连接；MOS管Q1的漏极和开关K1、K3连接，开关K1的另一端和测试端PIN连接，开关K3的另一端接电源，其中开关K1/K2联动，开关K3/K4联动，同时开关K1/K2与开关K3/K4互斥。控制原理：采样电阻Rs、运算放大器U1和运算放大器U2构成一个压控跟随电路。控制单元设置管脚DAC的输出电压Vset，并用一个差分运算放大器U2对采样电阻Rs两端电压Vs进行采样，由Vset＝Vs，实现对负载电流I＝Vset/Rs的控制。开关K1、K2、K3、K4用于拉灌回路切换，以建立测试端PIN经采样电阻Rs至接地端的拉电流回路，或建立电源端经采样电阻Rs至测试端PIN的灌电流回路。拉取电流时，通过控制单元设置开关K1/K2闭合，开关K3/K4打开；灌电流时，通过控制单元设置开关K3/K4闭合,开关K1/K2打开。在本实施例中，开关K1、K2、K3、K4可以是一个双刀双掷开关或双路双向切换继电器的的开关单元，通过手动控制或通过控制单元控制，以实现开关K1/K2联动、开关K3/K4联动、及开关K1/K2和开关K3/K4互斥三种状态关系要求。在本实施例中，开关K1、K2、K3、K4也可以是直接由控制单元直接控制的电控开关，如光耦，并通过控制单元的内部逻辑实现开关间的联动和互斥，或通过其他常规技术手段实现，在此不做进一步阐述。在本实施例中，开关管Q1采用通用的MOS管，如型号为IPS060N03L的N沟道MOS管。在本实施例中，第一运算放大器和第二运算放大器可以通用的运算放大器的放大器单元，如LM358等。采用运算放大器做电压跟本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种同时具备拉灌电流能力的电子负载控制电路，其特征在于：包括压控跟随电路和拉灌回路切换电路，/n所述拉灌回路切换电路，包括测试端、电源端、接地端、多个开关和由采样电阻、开关管构成的串联电路，所述拉灌回路切换电路通过多个开关的切换建立测试端经串联电路至接地端的拉电流回路，或电源端经串联电路至测试端的灌电流回路；/n所述压控跟随电路包括电压控制端、采样输入端和输出端；/n所述电压控制端用于输入外部控制电压；/n所述采样输入端用于采集采样电阻上的电压；/n所述输出端和开关管的控制极连接，用于控制开关管的导通电流使所述采样电阻上的电压和所述外部控制电压相等。/n

【技术特征摘要】
1.一种同时具备拉灌电流能力的电子负载控制电路，其特征在于：包括压控跟随电路和拉灌回路切换电路，
所述拉灌回路切换电路，包括测试端、电源端、接地端、多个开关和由采样电阻、开关管构成的串联电路，所述拉灌回路切换电路通过多个开关的切换建立测试端经串联电路至接地端的拉电流回路，或电源端经串联电路至测试端的灌电流回路；
所述压控跟随电路包括电压控制端、采样输入端和输出端；
所述电压控制端用于输入外部控制电压；
所述采样输入端用于采集采样电阻上的电压；
所述输出端和开关管的控制极连接，用于控制开关管的导通电流使所述采样电阻上的电压和所述外部控制电压相等。


2.如权利要求1所述的同时具备拉灌电流能力的电子负载控制电路，其特征在于：所述多个开关包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关；
所述第一开关串接在测试端与串联电路之间；
所述第二开关串接在串联电路和接地端之间；
所述第三开关串接在电源端和串联电路之间；
所述第四开关串接在串联电路和测试端之间；
所述第一开关和第二开关联动，所述第三开关和第四开关联动，同时所述第一开关/第二开关和第三开关/第四开关互斥，从而构成测试端经第一开关、串联电路、第二开关至接地端的拉电流回路；或构...

【专利技术属性】
技术研发人员：余诗李，李俊成，王子豪，
申请(专利权)人：英麦科厦门微电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35