自制可调直流电源

一些电路

第 1卷 4 19 97年

贵州大学学报 (自然科学版 )Jo u rn a

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2

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19 97

可调直流基准电压源的设计宋忠能(贵州大学

杨鲁平电子科学系,

丁正昌55。 25。 )

贵阳

一

摘法.

要

本文叙述了可调直流基准电压的电路原理及直接读出其输出电压值的方直流、

关键词

基准电压

、

运算放大器

中图分类号1

T N OI 4

.

运算放大器构成的可调直流基准电压电路原理图如图1

所示图中D,

:

为高精度的稳压二极管为提高参考电压 V,

:

的

稳定性

,

稳压管的工作电流由恒流源。、

l.

。

提供

.

稳压管7 0等,

D

:

.

和电阻

R

、

f< I的精度和稳、

定性应根据输出电压 V和低噪声.

的要求来选择运算放大器应选用低失调电压低失调电流,

低漂移的集成运算放大器+ E

如

OP一

以确保输出电压的精度和稳定

性

丁叭上

图

1:

由运算放大器的工作原理可知

V

、

V -一万子 R_

R

‘_ _,

’

乙

;

_

.

、

.

从上式可以看出:

,

只要参考电压

V

Z

是但足值

,

R

厂

_

、

.

,

_,

二

,

浦是一足值

则输出电压 V 0

二

_

_

_

收稿日期

1996一 09一 10

一些电路

第

2

期.

宋忠能等

:

可调直流基准电压源的设计

.

121

.

是一稳定值改变变电阻 R2,,

番

。的值就可得至不同的 v值。

一般先选定电阻

R

的值通过改

,

来调节输出电压 V 0 s’

能直接读出输出值的可调直流基准电压在选定参考电压V:

和电阻

R

的值后

,

输出电压 V,

。

的绝对值与 R0

,

是成正比例,,

关系的应位置

.

如果我们用几组组间电阻值成十倍率关系的精密电阻串联起来作 R一9

并由

几个波段开关分别控制各组接人的电阻值各波段开关均有.

十个数字指示其相

对应各开关的某一确定位置接人一定阻值的电阻.

,

则可以达到从波段开关5

上的位置数直接读出输出电压值的目的例如

:

设叭一 6V:

,

R一,

0 6 K

n

,

用

5

组波段开关分别控制,

组电阻

,

每个波段开,、

f 0关有 O一 9共 1档位置对应各波段开关的每一确定位置时接人的电阻分别用 R f R川…凡来表示 R为最低位电阻 (对应在波段开关上的读数为输出电压值的最,

低位)s R f

,

R

,、

为最高位电阻 (对应在波

段开关上的读数为输出电压值的最高位 )9.

.

当波段开关位置的数字指示为的阻值如图2

。。时 (小。。

数点为固定指示 )若对应的 R,

fl

一

所示一R

.

与图

1

相比较Rj

f,

+ R

几R

f3

+ R

f:

+ R

几

一 g OK几

根据¹式V。

一一

R二

, _

犷丫1

。

八

~一 gV

V

:

=毛 VVo

~一 9 0000V.

图

2

当波段开关位置的数字指示为SK月,

. 0

5。 O。

时

,

,若凡一R

j:

一R f

3

。一凡一。

5

、

R

4 f

一

则 R,一 SK

n

一些电路

一

122

.

贵-一5二

州、

大。

学

学

报

(自

然科学版)

4第1卷

二不 b bU,

~一U

。

勺V

当波段开关位置的数字指示为R八一 10 O0 n,

1 1 1n.

时

,

1若尺j

一 In

,

Z f R~

1。。

,

R乃一 10 0

,

R乃= 100 00n

则

R

f

一R

f,

十R

Z f

+ R

3 j

+ R

4 f

+ R

s j

~ 1+ 10+ 1 0 0十 1 0 0 0+ 1 0 0 0 0=工 1 1 In 1= 1 1 1 llK n.

v

。

一鲁11. . .

v

Z

11 1

6O

X 6

~一 1 1 1 l lV

其余类推’

对应各波段开关 O~0 1

9

的位置2 3

,

f f R~ R的相应电阻值如表: s

1

所示9

.

表

14 5 6 7

\

丫臀1 R了

8

0

1

2 20

3 30

440

5

6 60

7 70

8

990

立 R了

0

10

50

80

R z,

00

100IK

200ZK

300

400

500SK

600

700 7K

800 SK

90 0gK

R

j、

3K

4K

6K

5 R f

0

10K

20K

30K

40K

50K

60K

70K

80K

90K

从表

1

可见,

.

对应波段开关的同一数字位置相邻组间的电阻值为十倍率关系.

,

,

每组均有九种电阻值的变化 (除 On时将开关接通外 )律后可以发现每组只需用R4 f

但分析各组电阻值的变化规、.

6

个同阻值的电阻通过不同的串并联就可达到要求以,,.

为例只需用、

,

6

个

ZK n

的电阻通过波段开关改变其连接方式就可以分别得到种不同的电阻值ZK n

IK n

ZK n…… g K n;

这

9,

例如

,

当R

4 f

一 4K n时ZK n

,

将

2

只

ZK n

电

阻串联

4当R f~ gKn,

时将两只,

电阻并联后再与四只39

电阻相串联,

一利

用这种设计方法后阻的种类,

不仅各组均可省去而不是用,

只电阻

,

更重要的是每组的各个不同电阻大大减少了电.

值均由同一阻值的电阻构成挑选、

种不同阻值的电阻来实现,

对提高电路的精度和稳定性是十分有利的、

同时也减化了对精密电阻的.

测试

老化等生产过程

既降低了成本

又提高了电路性能

3 R在此,

,

的误差对输出电压精度的影响我们忽略参考电压VZ,

电阻

R

和运算放大器等的误差

,

只

考虑

R

厂

的误

一些电路

第

2

期,

宋忠能等

:

可调直流基准电压源的设计.

。

123

。

差对输出电压的影响f f了,

并设,

R

,

的误差为占此时的,。

R:

f

为电阻的标称植

,

实际值

侧一 R士 R占根据¹式

实际输出电压 v-一二厅八f

的值为

R R

‘,.

_

_

V

,

士RR

了占

鲁臀=一

、:士

v,

Z

(V、

ol

士△V_,

。

)__

式甲

’

1丫0

R

,厂

,

一贡丫

2

R二 _ _为狡段分天数子指不的输出甩压值,△ V=贾v 0、_

、.

.

, _

_

、,

。

,

_

二_

二

‘

; _

_

Z

二为由

_

二

‘

_

场的误

差产生的输出电压的误差值,

.

则由 R的误差引起的输出电压的相对误差一1 V o△V一一

一

臀鲁4 f

;

2

/

vZ

二占

由于a:、

R、

了一 R了1

Z十R f+ R,

j、

+R

+尺介,

,

若

R

力

.

R o

.

3 R f

.

R f 4

.

s R f

的误差分别为

a

Z

、

3各

a

‘、

as

则从¹式可导出R,、

输出电压的相对误差+R;。几a 3+ R介占+ R乃占

占+:

2 R几占

R

f

ºs 5 f占

从º式可知最大的0.

,

由于,

R

j、

的阻值最大r,

,

所以分子中最后一项 R.

产生的影响也是,

若使则对减小是十分有利的为此可用的精密电阻与:一个 2 n的线绕电位器相串联进行校准确保该组中每个电阻均等于 2 K n则台~ 0 0,

,

5占一 O

,

1 9 9 9 On

4

小结1.

作为直流基准电压稳压管、

,

对其精度和稳定性的要求是很高的

,

所以使用的运算放.

大器

、

精密电阻等元器件应根据对输出电压的要求来选取,

2

.

由于该电路中各波段开关的触点与电阻是直接串联接在反馈回路中的其触应选择性能好、

,

点的接触电阻的大小将直接影响到输出电压关.

接触电阻小的波段开

一些电路

.

12 4

。

贵

州

大

学

学

报

(

自然科学版)

4第1卷

参1

考

文,

献1 98 4:

[匈口赫彼张新昌.

.

模拟集成电路

.

北京.

:

高等教育出版社:

2 1

2

集成运算放大器的运用B C liba r a to r s

北京i

高等教育出版社l FI U K E U S A

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5 8

:

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