專利名稱：基于運算放大器的高精度可調(diào)電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種小功耗電源供給系統(tǒng)，具體是指基于運算放大器的高精度可調(diào)電源。
背景技術(shù)：
頻率標準源是能產(chǎn)生高準確度和高穩(wěn)定度標準頻率信號(如5兆赫、10兆赫正弦信號)的振蕩器及其附屬電路。它用作時間統(tǒng)一系統(tǒng)的守時設(shè)備，為某些測量設(shè)備提供標準頻率信號。表征頻率標準源性能的主要指標有頻率準確度、頻率穩(wěn)定度和頻率漂移率。頻率準確度是頻率標準源輸出頻率的實際值與標稱值的相對偏差。頻率穩(wěn)定度表示頻率標準源輸出頻率因受隨機噪聲影響產(chǎn)生的隨機起伏特性。由于采樣時間不同，頻率穩(wěn)定度的值也往往不一樣。習慣上將采樣時間小于秒量級的頻率穩(wěn)定度稱為短期頻率穩(wěn)定度，而采樣時間為秒量級以上的頻率穩(wěn)定度稱為長期頻率穩(wěn)定度，其頻率漂移率是指受元、器件老化影響后它的輸出頻率隨時間的線性變化關(guān)系。隨時間單位的不同有日漂移率、月漂移率和年漂移率。航空航天工程中的時間統(tǒng)一設(shè)備常用高穩(wěn)定恒溫晶體振蕩器和各種原子頻標作為頻率標準源，使所獲取、紀錄的數(shù)據(jù)和事件具有嚴格統(tǒng)一的時間標準。在雷達應(yīng)用領(lǐng)域和頻率標準源產(chǎn)生器中，對頻率信號的頻譜純高要求越來越高，要得到最好的頻譜純度，除了要求頻率源產(chǎn)生本身的頻譜純要好，同時也要求其中傳輸?shù)姆糯笃鞯谋镜驮肼曉叫≡胶?。在制作輸出放大器時，大多數(shù)時候，都是采用的正負電源供電模式，其好處是可以抑制共模電源的干擾，以及輸入0電平的疊加噪聲比較小。隨著雷達和頻標產(chǎn)生對頻率純凈度的要求越來越高，一些的電路對電源的要求也越來越高，高穩(wěn)壓精度、低噪聲、結(jié)構(gòu)簡單以及特殊的電壓量，對于通常的可調(diào)線性穩(wěn)壓電源，不能滿足精度和噪聲的需求，而基準穩(wěn)壓器又不能滿足電壓值的和電流的需求。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種基于運算放大器的高精度可調(diào)電源，電源供給系統(tǒng)，解決電路中對特殊電源的供給需求。本實用新型的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)基于運算放大器的高精度可調(diào)電源，包括高精度的電壓基準電路，電壓基準電路的輸出端與電阻分壓網(wǎng)絡(luò)連接，電阻分壓網(wǎng)絡(luò)的輸出端與同向運算放大器連接，同向運算放大器的輸出端Vout輸出電源電壓。電壓基準電路輸出高精度低噪聲的電壓信號Vo，Vo 經(jīng)電阻分壓網(wǎng)絡(luò)獲得電壓Vi，Vi通過同向運算放大器放大就產(chǎn)生了具有高精度、低噪聲的恒壓電壓源，同向運算放大器具有一定的放大倍數(shù)A，通過選擇不同放大倍數(shù)A，或者調(diào)節(jié)同向運算放大器的放大倍數(shù)A就可以得到客戶所需的電源。所述的電阻分壓網(wǎng)絡(luò)包括電阻R1，電阻Rl的一端與高精度的電壓基準電路的輸出端連接，電阻Rl的另一端同時與電阻R2、以及同向運算放大器連接，電阻R2接地。進一步講電阻分壓網(wǎng)絡(luò)包括串聯(lián)的電阻Rl和電阻R2，電阻Rl和電阻R2之間的電位點作為分壓后的電壓輸出Vi，Vi通過同向運算放大器放大就產(chǎn)生了具有高精度、低噪聲的恒壓電壓源，并輸出Vout，Vout = AXVl = AXR2XVo/ (R1+R2)電路穩(wěn)壓精度分析，從上式可以知道電路的輸出電壓只與輸入電壓有關(guān)，其精度也之與輸入電壓精度有關(guān)，而與供電的電壓的變化無關(guān)。影響運算放大器輸入波動的電壓的主要因素，是電路中的電阻受環(huán)境溫度變化而產(chǎn)生的電阻值變化。金屬電阻的溫度特性電阻溫度系數(shù)(PPM/°C)= ( R 1 - R 0 )/R 0 Xl (t 1 - t 0) XX106上式中R 0 于室溫中測定之電阻值(Ω)Rl 于試驗槽中測定之電阻值(Ω )tO:室溫溫度(°C)11:試驗槽溫度(°0，從金屬電阻的溫度特性知道，相同的變化導(dǎo)致的電阻值的變化也是相同的， 而且是單調(diào)變化的，假設(shè)電阻的溫度系數(shù)為Kt，將溫度系數(shù)帶入上式，得到Vout = AXVl = AXR2XKtXVo/ (RlXKt +R2XKt)= AXR2XVoXKt/[ (R1 +R2) XKt]= AXR2XVo/ (R1 +R2)從上式可以確定，選擇相同溫度系數(shù)的金屬電阻，環(huán)境溫度的變化將不會影響輸出電壓的變化。所述電阻Rl為可調(diào)阻值的電位器。進一步講，為了擴大其調(diào)節(jié)范圍，可以采用電位器代替電阻R1，使得電阻分壓網(wǎng)絡(luò)的輸出Vi為可調(diào)的，更容易調(diào)節(jié)輸出的恒定電壓電源。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點本實用新型基于運算放大器的高精度可調(diào)電源，有比基準輸出功率大的負載特性；有通常線性穩(wěn)壓電源不具有的高穩(wěn)定度和低噪聲特性；輸出電壓可以任意調(diào)節(jié)；電路結(jié)構(gòu)簡單可靠性高。

圖1為本實用新型電路示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本實用新型作進一步的詳細說明，但本實用新型的實施方式不限于此。
實施例如圖1所示，本實用新型基于運算放大器的高精度可調(diào)電源，包括高精度的電壓基準電路，電壓基準電路的輸出端與電阻分壓網(wǎng)絡(luò)連接，電阻分壓網(wǎng)絡(luò)的輸出端與同向運算放大器連接，同向運算放大器的輸出端Vout輸出電源電壓，其中電阻分壓網(wǎng)絡(luò)包括電阻R1，電阻Rl的一端與高精度的電壓基準電路的輸出端連接，電阻Rl的另一端同時與電阻R2、以及同向運算放大器連接，電阻R2接地，電阻Rl可以采用電位器。同向運算放大器采用AD811，其參數(shù)為輸出電流1mA，噪聲1. 9 nV,電阻選用金屬膜電阻；電壓基準電路以AD587為核心，其參數(shù)為電壓基準的電壓波動彡15mV (全溫度)，噪聲彡4uV,電壓精度士5Mv。如此，本電路的輸出參數(shù)為最大輸出電流100Ma，電壓7. 5V，電壓源內(nèi)阻 彡0. 1Ω，輸出噪聲彡50uV。 如上所述，便可以很好地實現(xiàn)本實用新型。
權(quán)利要求1.基于運算放大器的高精度可調(diào)電源，其特征在于包括高精度的電壓基準電路，電壓基準電路的輸出端與電阻分壓網(wǎng)絡(luò)連接，電阻分壓網(wǎng)絡(luò)的輸出端與同向運算放大器連接，同向運算放大器的輸出端Vout輸出電源電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于運算放大器的高精度可調(diào)電源，其特征在于所述的電阻分壓網(wǎng)絡(luò)包括電阻R1，電阻Rl的一端與高精度的電壓基準電路的輸出端連接，電阻Rl的另一端同時與電阻R2、以及同向運算放大器連接，電阻R2接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于運算放大器的高精度可調(diào)電源，其特征在于所述電阻Rl為可調(diào)阻值的電位器。
專利摘要本實用新型公布了基于運算放大器的高精度可調(diào)電源，基于運算放大器的高精度可調(diào)電源，包括高精度的電壓基準電路，電壓基準電路的輸出端與電阻分壓網(wǎng)絡(luò)連接，電阻分壓網(wǎng)絡(luò)的輸出端與同向運算放大器連接，同向運算放大器的輸出端Vout輸出電源電壓。本實用新型基于運算放大器的高精度可調(diào)電源，有比基準輸出功率大的負載特性；有通常線性穩(wěn)壓電源不具有的高穩(wěn)定度和低噪聲特性；輸出電壓可以任意調(diào)節(jié)；電路結(jié)構(gòu)簡單可靠性高。
文檔編號G05F1/565GK202331253SQ20112045713
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月17日
發(fā)明者王澤寬, 黃希睿 申請人:成都可為科技發(fā)展有限公司