1所示，包括依次連接的微控制單元MCU模塊1、信號發(fā)生器2、信號處理模塊3，包含四路放大電路的四路放大電路4、調(diào)檔電路5、高精度運放模塊6和四路選通電路7 ；MCU模塊I的控制信號輸出端連接至調(diào)檔電路5和四路選通電路7的控制信號輸入端。
[0043]工作時，首先MCU模塊I產(chǎn)生多路多檔控制指令，發(fā)送至信號發(fā)生器2，信號發(fā)生器2根據(jù)該控制指令產(chǎn)生相應(yīng)的電信號，并把電信號傳輸至四路放大電路4，四路放大電路4包括四路放大電路，分別對該電信號進行不同倍數(shù)的放大，調(diào)檔電路在MCU模塊I的控制下，選擇其中某一路放大信號傳送至高精度運放模塊6，之后被選中的放大信號經(jīng)過高精度運放模塊6后，變成了高穩(wěn)定的恒流源信號，進入四路選通電路7后輸出。
[0044]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明利用四路選通電路7和調(diào)檔電路5實現(xiàn)了只利用一個高精度運放模塊6實現(xiàn)4路電流源信號的導(dǎo)通，由于4路電流源信號共用一個高精度運放，既節(jié)省了成本，又消除了 4路信號的系統(tǒng)誤差(即使相同型號的芯片也會存在細微的差別)，使得本發(fā)明產(chǎn)生的恒流源精度比較高；另外，本發(fā)明直接利用信號發(fā)生器2產(chǎn)生正弦交流信號，不經(jīng)過變壓器和spwm變換，所以不會產(chǎn)生諧波；最后，整個方案原理簡單，所用器件較少，成本較低，不易出現(xiàn)故障。
[0045]具體的，本發(fā)明可以采用如下電路結(jié)構(gòu)形式:
[0046]首先，如圖2所示，MCU模塊I優(yōu)先采用芯片MSP430F149單片機；
[0047]MCU模塊I是整個系統(tǒng)的控制中心，在MCU模塊I的控制下，系統(tǒng)實現(xiàn)信號生成與多路多檔選通的功能。
[0048]如圖3所示，信號發(fā)生器2優(yōu)先采用頻率合成器芯片AD9850。
[0049]當信號發(fā)生器2產(chǎn)生正弦信號后，微弱正弦電信號傳輸至信號處理模塊3，如圖4所示，信號處理模塊3包括放大器U13ATL062和濾波電容C29，放大器U13ATL062的反向輸入端與輸出端相連，正向輸入端經(jīng)一濾波電容C27與信號發(fā)生器2的輸出端相連，輸出端也經(jīng)一濾波電容C29與四路放大電路4相連。
[0050]實際上，信號發(fā)生器I的AD9850內(nèi)含可編程DDS系統(tǒng)和高速比較器，能實現(xiàn)全數(shù)字編程控制的頻率合成?？删幊藾DS系統(tǒng)的核心是相位累加器，它由一個加法器和一個N位相位寄存器組成，相位寄存器的輸出與相位控制字相加后可輸入到正弦查詢表地址上。正弦查詢表包含一個正弦波周期的數(shù)字幅度信息。查詢表把輸入地址的相位信息映射成正弦波幅度信號，然后驅(qū)動DAC以輸出正弦波模擬量。接著，DAC輸出的模擬量經(jīng)過包含電壓跟隨器U13A和隔直電容C29的信號處理模塊3。電壓跟隨器U13A能起到隔離作用防止后邊電路對前邊電路的影響，并且能提高電路的驅(qū)動能力。隔直電容C29則起到隔離直流，選通交流的作用，對信號產(chǎn)生模塊2產(chǎn)生的正弦波起到保護的作用。
[0051]接著，信號處理模塊3處理后的信號被傳送至四路放大電路4，如圖5所示，四路放大電路4具有四個輸出端，分別與調(diào)檔電路5的四個輸入端相連；四路放大電路4包含第一差分放大電路、第二差分放大電路、第三差分放大電路和第四差分放大電路，其中:
[0052]每個差分放大電路均包括放大器U12A、U12B、U12C、U12D，其中，每個差分放大電路的放大器的反向輸入端分別經(jīng)一限流電阻R15、R22、R28、R38連接至信號處理模塊3的輸出端，正向輸入端分別經(jīng)接地電阻R16、R25、R31、R41接地，輸出端分別經(jīng)一反饋電阻R14、R19、R27、R36連接至各放大器U12A、U12B、U12C、U12D的反向輸入端，同時輸出端分別與調(diào)檔電路5的四個輸入端相連；
[0053]每個差分放大電路的放大器的正電源端與+5V電源相連，負電源端與-5V電源相連。
[0054]工作時，信號處理模塊3輸出的信號分別被傳送至四路放大電路4所包含的四路差分放大電路，由于四路差分放大電路具有不同的放大倍數(shù)，所以，經(jīng)過四路差分放大電路出來會形成四路大小不同的電信號。
[0055]上述四路差分放大電路中的限流電阻阻值不同，所以導(dǎo)致差分放大電路的倍數(shù)不同。
[0056]當電流從四路放大電路4流出來后，就流進了如圖5所示的調(diào)檔電路5，調(diào)檔電路5中可以采用具有電路選擇功能的相關(guān)器件，優(yōu)選采用多路復(fù)用器ADG604，其中:
[0057]如圖6所示，多路復(fù)用器ADG604的正電源端VDD與+5V電源相連，并且正電源端VDD經(jīng)一接地電容C22接地，負電源端VSS與-5V電源相連，并且負電源端VSS也經(jīng)一接地電容C21接地；
[0058]多路復(fù)用器ADG604的控制信號輸入端EN、地址選擇端A0、地址選擇端Al連接至所述MCU模塊I的控制信號輸出端；
[0059]多路復(fù)用器ADG604的信號輸出端Dout與所述高精度運放模塊6的輸入端相連。
[0060]工作時，調(diào)檔電路5根據(jù)MCU模塊I發(fā)送來的控制信號指令，地址選擇端口指令，選擇哪一路信號導(dǎo)通作為恒流源電路的輸入，以控制恒流源電路輸出的大小，實現(xiàn)了恒流源多檔的控制。由于數(shù)字芯片成本較低，而且可靠性高，反應(yīng)及時，確保了隨時進行電流檔位的切換，經(jīng)濟實用。
[0061]緊接著，流出多路復(fù)用器的信號流入高精度運放模塊6，如圖7所示，該模塊包括高精度運放芯片0PA551，運放芯片0PA551的正向信號輸入端經(jīng)一限流電阻R33連接至調(diào)檔電路的信號輸出端Dout，反向信號輸入端經(jīng)一接地電阻R29接地且與四路選通電路的回路端相連，標識FLAG端經(jīng)一接地電阻R32接地，信號輸出端OUT與四路選通電路7的輸入端相連。
[0062]高精度運放模塊6的核心是0PA551芯片，該芯片具有以下優(yōu)點:寬電源電壓范圍，±4V到±30V ;高輸出電流，能達到200mA ;低噪聲；帶自我保護功能；工作溫度范圍廣；寬帶寬范圍；最主要的是該芯片的輸出特別穩(wěn)定，能夠快速的消除誤差。利用該模塊可以產(chǎn)生高精度、高穩(wěn)定性的恒流源信號。
[0063]當恒流源電信號從高精度運放模塊6流出后，流入四路選通電路7，如圖7所示，每一路選通電路的端口包括一個控制端RELAY_1和兩個輸出端0UT1_1、0UT1_2每一路選通電路的內(nèi)部均包括依次連接的繼電器動作單元71、阻容濾波單元72和繼電器驅(qū)動單元73，其中:
[0064]繼電器動作單元71包括一個雙刀單擲常開開關(guān)，該雙刀單擲常開開關(guān)中的一路開關(guān)的兩端連接高精度運放芯片0PA551的信號輸出端OUT和繼電器動作單元71所在的四路選通電路7的一個輸出端0UT1_1，該雙刀單擲常開開關(guān)中的另一路開關(guān)的兩端連接高精度運放芯片0PA551的反向信號輸入端-1N和繼電器動作單元71所在的四路選通電路7的另一輸出端0UT1_2，繼電器兩端并接有起到保護作用的二極管DlO ；
[0065]所述阻容濾波單元由并聯(lián)的電阻R17和電容E13形成。
[0066]工作時，繼電器驅(qū)動單元產(chǎn)生的驅(qū)動信號，經(jīng)過阻容濾波單元施于繼電器動作單元的輸入端，控制兩個常開開關(guān)同時導(dǎo)通和關(guān)斷；在繼電器驅(qū)動單元由于環(huán)境變化等產(chǎn)生干擾電流時，阻容濾波單元很好的起到了濾波作用，有效的防止了繼電器的誤動作；另外保護二極管D10，防止了突然關(guān)閉四路選通電路7時，過大的感應(yīng)電流燒壞繼電器。
[0067]另外，如圖8所示，上述繼電器驅(qū)動單元73優(yōu)選包括N溝道結(jié)型場效應(yīng)管和NPN型晶體管，其中:
[0068]N溝道結(jié)型場效應(yīng)管Ql的柵極連接MCU模塊I的控制信號輸出端，源極接+5V電壓，漏極經(jīng)一電阻R20連接至NPN型晶體管的基極；
[0069]NPN型晶體管的基極同時經(jīng)一電阻R23接地，發(fā)射極直接接地，集電極連接上述阻容濾波單元72。
[0070]工作中，MCU模塊I發(fā)出多路控制信號，使得RELAY_1為I時，N溝道結(jié)型場效應(yīng)管Ql導(dǎo)通，電流經(jīng)過R20到達NPN型晶體管Q3，Q3導(dǎo)通使得+5V電壓流經(jīng)繼電器K1，K1吸合使得恒流源經(jīng)過0UT1_1供給負載，OUT 1_2作為電流回路。
[0071]該單元采用場效應(yīng)管與晶體管兩級驅(qū)動，增強了該部分的驅(qū)動能力和響應(yīng)能力，同時采用分離器件搭建驅(qū)動電路而非集成器件有效地降低了成本，