程控电压电流信号源
摘 要：该程控电压电流信号源的技术指标是稳压电压输出范围0.0-5.0, 电流负载能力小于等于100mA;恒流电流输出0.0-8.mA, 负载电阻小于等于500欧。输出电压及电流设定精确到二位十进制数。因此我们用四个按键, 二个是用来进行电压电流切换, 一个用来以步进0.1增加电压或电流的, 还有一个是以步进0.1减小电压电流的。显示用了2位共阴数码管, 分别显示电压电流大小, 电路主要由四大部分按键控制模块, D/A转换模块, 显示模块,V/A转换模块。
关键词： 电流处理 转换模块 单片机 基准电压 信号源
本设计的课题为程控电压电流信号源设计，所要达到的目标并不是很多，及其考虑的因素也不是很专业化，主要目的只是检验所学知识的系统结构与密度，培养学生的创新能力与实践能力。经过细致调研，本设计决定主要采用锁相技术将预先得到的载波信号精确锁定在要求的15MHz。振幅调制主要应用集成模拟乘法器，性能稳定，抗干扰能力强。功率放大部分主要采用传输线变压器的形式，其主要特点就是工作频带宽；并利用反相功率合成技术将功率放大到接近要求的目标值，效率高，非线性失真较小。
在自动测试领域，为了检测电压型精密传感器的配套系统，需要可调精密电压信号源，其输入范围为0～50 mV，精度为10 μV，稳定性要求非常高。传统的精密电压源一般采用精密电位器调节生成，需要高的D／A分辨率和抗干扰能力。这种电压源操作不方便，而且随着温度等外界条件的变化而变化，其波动范围很难控制在10μV内。本文提出一种新的实现方案，采用闭环反馈控制方式，实时监控电压输出端并根据实际情况进行调整；对配置电压值和多组实际测试结果进行最小二乘拟合，得到配置电压值与理想输出值之间的函数关系，并通过软件修正了系统的非线性引起的误差，输出精度达到了±1.5μV，提高了输出电压的稳定性。
在培养跨世纪人才的前提下，加强能力培养已成为共识。教育工作者已经明确认识到:能力的具体体现应该是基于揭示和发展新的未被人们掌握的事物的敏锐能力，用比较丰富的理论知识和经验从中选取最佳方案的思维能力，以及一丝不苟的将原始独创思想臻于完善并赋予实施的创造能力等几个方面能力的具体体现。就数字电子技术而言，在授课过程中，如何加强学生的能力培养呢?笔者在教学实践中深刻体会到，理论与实践结合是最有效的途径之一。该文介绍一款程控电压电流信号源设计，可以锻炼学生的数字电子技术课程的实践能力，增加学生的学习兴趣，提升学生的动手能力，对于培养具有一定设计能力的职业技术人才起到积极作用。希望能在同行中起到抛砖引玉的作用。
程控电压电流信号源设计
1． 引言………………………………………………………………………… 15
2． 方案论证…………………………………………………………………… 15
2.1 方案一………………………………………………………………… 15
2.2 方案二………………………………………………………………… 16
2.2.1程控电压信号源设计………………………………………………… 16
2.2.2程控电流信号源设计………………………………………………… 16
3． 各电路设计和论证………………………………………………………… 17
3.1控制信号电路设计与论证……………………………………………… 17
3.1.1 控制信号电路原理………………………………………………… 17
3.1.2 控制信号单片机介绍……………………………………………… 18
3.2 LCD显示电路设计与论证……………………………………………… 18
3.3数模转换电路设计与论证……………………………………………… 22
3.4转换电路设计与论证…………………………………………………… 28
3.5电源电路设计与论证…………………………………………………… 28
3.6记忆模块………………………………………………………………… 30
4. 软硬件的系统测试………………………………………………………… 33
4.1 程序……………………………………………………………………… 33
4.2 调试数据………………………………………………………………… 40
5. 附录…………………………………………………………………………… 42
6. 参考文献……………………………………………………………………… 43
参考文献
【1】徐惠民、安德宁、丁玉珍-单片微型计算机原理、接口及应用
【2】王建校 杨建国 宁改娣-危建国51系列单片机及C51程序设计
【3】黄维通-Visual C++面向对象与可视化程序设计
【4】 http://www.eeworld.com.cn/gykz/GYTX/200703/574.html（在VC++中用ActiveX控件实现与单片机的串行通信）
【5】http://www.knowsky.com/393703.html
【6】网上下载资料 程控电压电流信号源.pdf
