压控电流源及其双极性可控电源制造技术

本发明专利技术涉及一种双极性可控电源，属信号变换、自动控制与电子设备领域。可控电源由运算放大器与压控电流源及二极管组成，而压控电流源由正负电压变换单元、正负电流驱动单元等组成，电压变换单元与电流驱动单元均为差动电压控制的单极性电流源。可控电源是一种受控电源，通过增加外部辅助电路的方法可方便地实现四种常用受控电源：电压控制电流源ＶＣＣＳ、电流控制电流源ＣＣＣＳ、电压控制电压源ＶＣＶＳ、电流控制电压源ＣＣＶＳ，也可以附加一些简单的环节组成其它形式应用电路。具有精度高、动态相应快、易于集成化等特点，有广泛的应用价值。

Voltage controlled current source and its bipolar controllable power supply

The invention relates to a bipolar controllable power supply, belonging to the field of signal conversion, automatic control and electronic equipment. Controllable power supply consists of an operational amplifier and a voltage controlled current source and a diode, and a voltage controlled current source and voltage conversion unit, positive and negative current driving unit, a voltage conversion unit and the current driving unit are unipolar differential voltage controlled current source. Controllable power supply is a controlled power supply, by increasing the external auxiliary circuit can easily achieve four kinds of controlled power supply: voltage controlled current source VCCS, source of current CCCS, voltage controlled voltage source VCVS, a current controlled voltage source CCVS, you can also add some simple aspects of the composition of other forms of application circuit. It has the characteristics of high precision, fast dynamic response, easy integration and so on. It has wide application value.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及二种压控电流源及其三种双极性可控电源，属信号变换、自动控制与 电子设备领域。
技术介绍
在信号处理、电源、功率驱动、电子仪器、远程信号传输设备中受控电源作为一 个独立装置或电子设备中重要的组成部分，其可靠性、稳定性、精度等对电子设备的 正常工作有重要的影响，其成本、体积大小对适用范围更是有着决定性的作用。 一般的受控电源通常为单极性电源，实现正负双极性调节比较困难。 简单的受控电源通常精度低、体积大、动态响应慢、难以进行正负双极性调节， 而精度较高的双极性受控电源由于结构复杂、体积大、成本高等多方面的原因限制了 其应用范围。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种双极性可控电源。 本专利技术的目的是通过下述技术方案实现的。一种常规型压控电流源，使用双电源或单电源供电，有二个电源端即负电源端-Pv 与正电源端+Pv、 二个负侧信号输入端即负侧同相输入端Csl与负侧反相输入端Cs3、 二个正侧信号输入端即正侧同相输入端Cs2与正侧反相输入端Cs4、 一个电流输出端 Cs0;其特征在于常规型压控电流源由负电压变换单元、正电压变换单元、电阻R1 与R2、负电流驱动单元、正电流驱动单元组成，负电压变换单元有二个电源端即负 电源端-Pv与正电源端+Pv、三个信号端nbll、 nbl2和nb13，正电压变换单元有二个 电源端即负电源端-Pv与正电源端+Pv、三个信号端pb21、 pb22和pb23，负电流驱动 单元有二个电源端即负电源端-Pv与正电源端+Pv、三个信号端nq31、 nq32和nq33， 正电流驱动单元有二个电源端即负电源端-Pv与正电源端+Pv、三个信号端pq41、pq42 和pq43;负电压变换单元的信号端nbll与nbl2分别接为压控电流源的输入端Csl 与Cs3,正电压变换单元的信号端pb21与pb22分别接为压控电流源的输入端Cs2与 Cs4，负电压变换单元的信号端nbl3与负电流驱动单元的信号端nq31连接并通过电 阻R1接压控电流源的负电源端-Pv，正电压变换单元的信号端pb23与正电流驱动单元的信号端pq41连接并通过电阻R2接压控电流源的正电源端+Pv，负电流驱动单元 的信号端nq32接压控电流源的负电源端-Pv，正电流驱动单元的信号端pq42接压控 电流源的正电源端+Pv，负电流驱动单元的信号端nq33与正电流驱动单元的信号端 pq43相连接并接为压控电流源的电流输出端CsO，负电压变换单元、正电压变换单元、 负电流驱动单元、正电流驱动单元的正负电源端分别相连接并分别接为压控电流源的 正负电源端+Pv与-Pv。常规型压控电流源结构框图如图1所示。所述的负电压变换单元由运算放大器Al、稳压二极管DIO、绝缘栅双极晶体管 Tl、电阻R10与R11组成，运放A1的正负电源端分别接为负电压变换单元的正负 电源端+Pv与-Pv，运放A1的正输入端接为负电压变换单元的信号端nbll,运放A1 的负输入端与晶体管T1的发射极相连接并通过电阻Rll接负电压变换单元的信号端 nbl2，运放A1的输出端通过电阻R10与晶体管T1的栅极相连接，稳压管D10跨接 在晶体管T1的栅极与发射极之间，晶体管T1的集电极接为负电压变换单元的信号 端nbl3;所述的正电压变换单元由运算放大器A2、稳压二极管D20、绝缘栅双极晶 体管T2、电阻R20与R21组成，运放A2的正负电源端分别接为正电压变换单元的 正负电源端+Pv与-Pv，运放A2的正输入端接为正电压变换单元的信号端pb21，运 放A2的负输入端与晶体管T2的发射极相连接并通过电阻R21接正电压变换单元的 信号端pb22，运放A2的输出端通过电阻R20与晶体管T2的栅极相连接，稳压管 D20跨接在晶体管T2的栅极与发射极之间，晶体管T2的集电极接为正电压变换单 元的信号端pb23;所述的负电流驱动单元由运算放大器A3、稳压二极管D30、绝缘 栅双极晶体管T3、电阻R30与R31组成，运放A3的正负电源端分别接为负电流驱 动单元的正负电源端+Pv与-Pv，运放A3的正输入端接为负电流驱动单元的信号端 nq31，运放A3的负输入端与晶体管T3的发射极相连接并通过电阻R31接负电流驱 动单元的信号端叫32，运放A3的输出端通过电阻R30与晶体管T3的栅极相连接， 稳压管D30跨接在晶体管T3的栅极与发射极之间，晶体管T3的集电极接为负电流 驱动单元的信号端nq33;所述的正电流驱动单元由运算放大器A4、稳压二极管D40、 绝缘栅双极晶体管T4、电阻R40与R41组成，运放A4的正负电源端分别接为正电 流驱动单元的正负电源端+Pv与-Pv，运放A4的正输入端接为正电流驱动单元的信号 端pq41，运放A4的负输入端与晶体管T4的发射极相连接并通过电阻R41接正电流 驱动单元的信号端pq42，运放A4的输出端通过电阻R40与晶体管T4的栅极相连接，稳压管D40跨接在晶体管T4的栅极与发射极之间，晶体管T4的集电极接为正电流 驱动单元的信号端pq43。常规型压控电流源的结构原理图如图2所示。一种简约型压控电流源，使用双电源或单电源供电，有二个电源端即负电源端-Pv 与正电源端+Pv、 二个负侧信号输入端即负侧同相输入端Csl与负侧反相输入端Cs3、 二个正侧信号输入端即正侧同相输入端Cs2与正侧反相输入端Cs4、 一个电流输出端 Cs0;其特征在于简约型压控电流源由运算放大器Al、 A2、 A3、 A4、电阻Rl、 R2、 Rll、 R21、 R31、 R41、绝缘栅双极晶体管T1、 T2、 T3、 T4组成，运放Al、 A2、A3、A4的正负电源端分别相连接并分别接为压控电流源的正负电源端+Pv与-Pv， 运放Al与A2的正输入端分别接为压控电流源的输入端Csl与Cs2，运放Al的负输 入端与晶体管T1的发射极相连接并通过电阻Rll接压控电流源的输入端Cs3，运放 A2的负输入端与晶体管T2的发射极相连接并通过电阻R21接压控电流源的输入端 Cs4,运放Al的输出端与晶体管Tl的栅极相连接，运放A2的输出端与晶体管T2 的栅极相连接，晶体管Tl的集电极与运放A3的正输入端相连接并通过电阻R1接压 控电流源的负电源端-Pv，晶体管T2的集电极与运放A4的正输入端相连接并通过电 阻R2接压控电流源的正电源端+Pv,运放A3的负输入端与晶体管T3的发射极相连 接并通过电阻R31接压控电流源的负电源端-Pv，运放A4的负输入端与晶体管T4 的发射极相连接并通过电阻R41接压控电流源的正电源端+Pv，运放A3的输出端与 晶体管T3的栅极相连接，运放A4的输出端与晶体管T4的栅极相连接，晶体管T3 与T4的集电极相连接并接为压控电流源的输出端Cs0。简约型压控电流源的结构原理图如图3所示。所述的常规型压控电流源或简约型压控电流源集成在一个单片上作为一个通用 单片压控电流源器件使用，单片压控电流源器件共有七个引脚有二个电源端即负电 源端-Pv与正电源端+Pv、 二个负侧信号输入端即负侧同相输入端Csl与负侧反相输 入端Cs3、 二个正侧信号输入端即正侧同相输入端Cs2与正侧反相输入端Cs4、 一个 电流输出端Cs0。一种组合型双极性可控电源，即组合型可控电源，使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种常规型压控电流源，使用双电源或单电源供电，有二个电源端即负电源端－Ｐｖ与正电源端＋Ｐｖ、二个负侧信号输入端即负侧同相输入端Ｃｓ１与负侧反相输入端Ｃｓ３、二个正侧信号输入端即正侧同相输入端Ｃｓ２与正侧反相输入端Ｃｓ４、一个电流输出端Ｃｓ０；其特征在于：常规型压控电流源由负电压变换单元、正电压变换单元、电阻Ｒ１与Ｒ２、负电流驱动单元、正电流驱动单元组成，负电压变换单元有二个电源端即负电源端－Ｐｖ与正电源端＋Ｐｖ、三个信号端ｎｂ１１、ｎｂ１２和ｎｂ１３，正电压变换单元有二个电源端即负电源端－Ｐｖ与正电源端＋Ｐｖ、三个信号端ｐｂ２１、ｐｂ２２和ｐｂ２３，负电流驱动单元有二个电源端即负电源端－Ｐｖ与正电源端＋Ｐｖ、三个信号端ｎｑ３１、ｎｑ３２和ｎｑ３３，正电流驱动单元有二个电源端即负电源端－Ｐｖ与正电源端＋Ｐｖ、三个信号端ｐｑ４１、ｐｑ４２和ｐｑ４３；负电压变换单元的信号端ｎｂ１１与ｎｂ１２分别接为压控电流源的输入端Ｃｓ１与Ｃｓ３，正电压变换单元的信号端ｐｂ２１与ｐｂ２２分别接为压控电流源的输入端Ｃｓ２与Ｃｓ４，负电压变换单元的信号端ｎｂ１３与负电流驱动单元的信号端ｎｑ３１连接并通过电阻Ｒ１接压控电流源的负电源端－Ｐｖ，正电压变换单元的信号端ｐｂ２３与正电流驱动单元的信号端ｐｑ４１连接并通过电阻Ｒ２接压控电流源的正电源端＋Ｐｖ，负电流驱动单元的信号端ｎｑ３２接压控电流源的负电源端－Ｐｖ，正电流驱动单元的信号端ｐｑ４２接压控电流源的正电源端＋Ｐｖ，负电流驱动单元的信号端ｎｑ３３与正电流驱动单元的信号端ｐｑ４３相连接并接为压控电流源的电流输出端Ｃｓ０，负电压变换单元、正电压变换单元、负电流驱动单元、正电流驱动单元的正负电源端分别相连接并分别接为压控电流源的正负电源端＋Ｐｖ与－Ｐｖ。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱明，高忠友，张金龙，陈怡，司霞，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]