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《數(shù)字表恒流源和交流測量電路設(shè)計分析》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、今年,共有19所高校部分外國語專業(yè)可單獨招生,這些單招的試點院校將按有關(guān)規(guī)定自行組織命題和單獨考試,在全國統(tǒng)考前提前錄取數(shù)字表恒流源和交流測量電路設(shè)計分析 【摘要】數(shù)字萬用表作為基本電參量測試最常用的測試儀表,實現(xiàn)其高精度、低不確定度的測試設(shè)計難度較大。本文通過改進高精度恒流源設(shè)計、交流變換電路設(shè)計等,提高了萬用表的電阻和交流信號測試精度、降低了不確定度?! 娟P(guān)鍵詞】測試精度;小信號測試;不確定度 1概述 高精度數(shù)字萬用表是常用的基礎(chǔ)電測量儀器,通常具有直流電壓/電流、交流電壓/電流、二線/四
2、線電阻等測量功能,是高性能電子元器件篩選和電子設(shè)備維修最基本和最常用的測試設(shè)備,是對電參量測試基本工具,是電子設(shè)備研制、生產(chǎn)和維護所必不可少得工具。利用數(shù)字萬用表對基本電參量精確測量功能,可以實現(xiàn)對電路板電子元器件故障的精準(zhǔn)測試,及時排除故障隱患?! ?恒流源電路設(shè)計小語種自主招生的對象主要是外語教學(xué)質(zhì)量較高的普通高中應(yīng)屆畢業(yè)生,考生被錄取后,不得再報考其他高校,新生入學(xué)后也不得轉(zhuǎn)入其他專業(yè)。今年,共有19所高校部分外國語專業(yè)可單獨招生,這些單招的試點院校將按有關(guān)規(guī)定自行組織命題和單獨考試,在全國統(tǒng)考
3、前提前錄取 高精度恒流源的設(shè)計克服了導(dǎo)通電阻對輸出電流的影響。恒流源是電阻測量的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。電路設(shè)計率先采用低泄漏、小體積的多路開關(guān)MAX329作為電流切換元件,采用“采樣端”與“傳感端”分開的巧妙方法,消除了多路開關(guān)導(dǎo)通電阻的影響,在不降低精度的前提下減小了體積。,UK4、UK5替代了3個傳統(tǒng)繼電器及二極管、三極管等附屬元件。其中UK4的第8腳漏電流很小僅為pA級,因此在第8腳與第5腳(或4腳)之間的導(dǎo)通電阻上幾乎沒有壓降,形成了“傳感端”;而“采樣端”第9腳與12腳(或13腳)之間,盡管有壓降,
4、但這里關(guān)注的僅是電流信號,不關(guān)注壓降。因此達(dá)到了不影響基準(zhǔn)電流精度和穩(wěn)定度的效果. 3交流變換電路設(shè)計小語種自主招生的對象主要是外語教學(xué)質(zhì)量較高的普通高中應(yīng)屆畢業(yè)生,考生被錄取后,不得再報考其他高校,新生入學(xué)后也不得轉(zhuǎn)入其他專業(yè)。今年,共有19所高校部分外國語專業(yè)可單獨招生,這些單招的試點院校將按有關(guān)規(guī)定自行組織命題和單獨考試,在全國統(tǒng)考前提前錄取 交流變換電路的設(shè)計實現(xiàn)消除了導(dǎo)通電阻對增益的影響。在交流測試電路中,用電子開關(guān)替代繼電器,必需考慮電子開關(guān)導(dǎo)通電阻(尤其是溫度漂移)對增益的影響。圖4
5、給出了交流變換電路設(shè)計的交流電路原理圖,盡管將電子開關(guān)接入了反饋環(huán)中,但為了保證增益的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性,對信號輸出環(huán)節(jié)進行了改進。若按照傳統(tǒng)方法從U1B的第7腳輸出,整個電路的增益收到電子開關(guān)導(dǎo)通電阻的影響,使得變小,而且隨溫度變化,該導(dǎo)通電阻變化較大,使得電路增益對溫度極其敏感,該電路設(shè)計相當(dāng)于輸出電壓從反饋環(huán)的有效電阻后端引出,由于在開關(guān)UK2的A側(cè)(DA、SxA)上的導(dǎo)通電阻幾乎沒有電流(由UA1A的偏置電流和UK2的漏電流共同決定),因此沒有壓降產(chǎn)生,克服了該導(dǎo)通電阻對增益準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性的影響。
6、交流信號電路完整電路圖,電路包括交流電壓衰減電路、交流信號放大電路、真有效值變換電路、比較整形電路4個部分。隔離電源變換出來的正負(fù)15V電源,需要經(jīng)過電感隔離和電容穩(wěn)壓后作為交流器件的電源+15A和-15A。真有效值變換電路。C44和R56用于消除交流信號處理電路中的直流分量,N19B和N22的2個比例電阻及N26的第2組開關(guān)選擇信號進入真有效值轉(zhuǎn)換前是放大1還是2倍,控制信號為AMPL;N22的另兩個比例電阻和N26的第1組開關(guān)用于選擇是衰減1或2倍后作為ACOUT(AMP7)進入直流信號選擇電路,
7、控制信號為AMPL。真有效值轉(zhuǎn)換芯片為AD637,其轉(zhuǎn)換前的放大和轉(zhuǎn)換后的衰減是為了確保較小信號也能在真有效值轉(zhuǎn)換時處于較大的狀態(tài),以確保轉(zhuǎn)換的技術(shù)指標(biāo)。由于比例電阻溫度系數(shù)匹配,放大和衰減的誤差可以忽略不計,該部分的誤差主要是真有效值芯片的誤差E22,以及頻率因素造成的幅頻誤差E23。比較整形電路。該部分電路是一個經(jīng)典的回差比較電路,比較器為LM311,比較器工作允許選通控制信號為STROBE?! ?誤差拓?fù)浞治觥 〗涣餍盘枩y量的準(zhǔn)確度要求比直流信號測量要低,因此交流信號的誤差來源只考慮分立精密電阻
8、的比例溫度變化誤差E21為4ppm,真有效值轉(zhuǎn)換非線性誤差E22為最佳%,可約定為%,幅頻特性誤差E23為%(幅頻特性修正后的指標(biāo)),這些誤差均按系統(tǒng)誤差合成,歐姆電流源的誤差來源如圖4所示,變流電阻選擇是由3精密電阻比例變換實現(xiàn),其溫度誤差E41為6ppm,I/V變換的泄露電流誤差e41對大電阻測量影響大,與PCB板的絕緣度有關(guān),定義泄露電流變化誤差e41約為10pA。小語種自主招生的對象主要是外語教學(xué)質(zhì)量較高的普通高中應(yīng)屆畢業(yè)生,考生被錄取后,不得再