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时间:2018-09-20
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1、数控直流电流源成员:一、任务设计并制作数控直流电流源。输入交流200~240V,50Hz;输出直流电压≤10V。其原理示意图如下图所示。键盘控制器电流源负载显示器电源二、要求1基本要求(1)输出电流范围:200mA~2000mA;(2)可设置并显示输出电流给定值,要求输出电流与给定值偏差的绝对值≤给定值的1%+10mA;(3)具有“+”、“-”步进调整功能,步进≤10mA;(4)改变负载电阻,输出电压在10V以内变化时,要求输出电流变化的绝对值≤输出电流值的1%+10mA;(5)纹波电流≤2mA;(6)自制电源。2发挥部
2、分(1)输出电流范围为20mA~2000mA,步进1mA;(2)设计、制作测量并显示输出电流的装置(可同时或交替显示电流的给定值和实测值),测量误差的绝对值≤测量值的0.1%+3个字;(3)改变负载电阻,输出电压在10V以内变化时,要求输出电流变化的绝对值≤输出电流值的0.1%+1mA;(4)纹波电流≤0.2mA;(5)其他。系统方案框图单元电路设计1压控电流源单元电路设计2S类功率放大器电路设计3ADCDAC电路1.压控电流源单元电路设计压控电流源的负反馈放大以一个精密运放OP07构成一个同相放大器,引入深度的电流负反
3、馈,从而稳定输出到负载的电流。运放正常工作于同相放大状态时,由运放虚短的原理可知:取样电阻上的电压:U13=Uin所以:I13=U13/R13=U13/R13…………………………………………(1)又因OP07运放的输入电阻较高,运放的反相端输入电流可认为零。所以有IL=Uin/R20…………………………………………………(2)只要取样电阻R13使用高精度,低温漂电阻。则负载电阻上的电流IL正比于Uin,可以用Uin精确的控制输出电流了。因此,只要选用的扩流电路性能比较好,输出电流的精度完全取决于取样电阻的精度。2S类功率
4、放大器电路设计S类功放电路原理图工作原理:S类功放电路的核心是一片带负载能力非常高的电流驱动放大器,它与负载RL之间通过电桥耦合。假设放大器A2的开环增益(openloopgain)接近无穷大,那么A、B点之间的电位将会相同(极度接近),用公式表示为:I2*R1=I3*R3……………………………………………………(4)I0*R2=I4*R4……………………………………………………(5)若A2的输入性能近似于理想运放的性能,即虚断(输入阻抗无穷大),则I3=I4…………………………………………………………(6)可得:I2=
5、(R2*R3)*I0/(R1*R4)……………………………………………(7)又因为电桥平衡时有:R2*R3=R1*R4……………………………………………………………………(8)所以I2=I0故此:I1=0根据以上推导,说明当S类功放电路正常工作以后,前级电路工作在空载状态,负载所需电流完全由后级的电流驱动放大器提供。这样,电路对前级压控电流源的负载要求就不至于很高,大大简化了设计的难度,这也是本电路的特色之所在。S类功率放大器电路图:3ADCDAC电路设计D/A电路以采用MAX531,使用其内部自带的2.048V基准源。
6、其电路原图如图7所示。D/A转换的分辨率为:VD=Vref/(212)=2048/4096=0.5mV加在1欧的取样电阻上是,就可以输出分辨率为0.5mA的电流。A/D电路采用MAX1241,与MAX531使用同一个基准源。因此,A/D的分辨率为0.5mV,当取样电阻为1欧时,测量电流的分辨率为0.5mA。因为MAX1241的转换精度很高(达到1LSB),因此,该A/D电路完全可以满足题目的扩展要求2。ADC、DAC模块原理图:系统主程序思路矩阵键盘硬件连接扫描原理将行线所接的I/O口作为输出端,列线所接的I/O口作为输
7、入端。1)、判断键盘中是否有按键按下。将全部行线置低电平输出,然后读四根输入列线的状态。只要有低电平出现,则说明有键按下(实际编程时,考虑按键的消抖)。如读到的都是高电平,则表示无键按下。2)、判断闭合键所在位置。在确认有键按下后,即可进入确定具体哪个键按下的过程。其思路是:依次将4根行线分别置为低电平,即在某根行线置为低电平时,其余行线为高电平,在确定某根行线置为低电平后,再逐列检查各列线的电平状态,若某列为低电平,则该列线与置为低电平的行线交叉处的按键就是闭合的按键。3)、键盘的编码,即对各个按键进行编号。矩阵键盘程
8、序#include#include#include#include#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedinttypedefunsignedcharINT8U;voiddelay(u
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