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高性能数控双极性恒流源电路设计

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简介：
本项目致力于开发一种高效能、高精度的数控双极性恒流源电路，适用于广泛的电子测量与控制系统。 该高精度数控双极性恒流源电路主要由D/A芯片AD5542、基准源芯片ADR433、高精度运放OP97以及三极管实现。

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  • 高性能数控双极性恒流源电路设计
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  • 高性能UA级高精度恒流源设计
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  • 双极性±12V直流电源供应电路图
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    本资料提供了一种设计用于产生±12V输出电压的双极性直流电源电路图，适用于需要正负电压的应用场景。 ±12V双极性直流电源供应电路图 ±12V双极性直流电源供应电路图 ±12V双极性直流电源供应电路图
     
  • 高性能数控可调直流稳压电源的设计
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    本项目致力于设计一种高效能、可调节的数控直流稳压电源。采用先进的电路技术和微处理器控制，确保输出稳定可靠，并具备宽范围电压与电流调整功能，广泛应用于科研及工业领域。 为解决常规直流稳压电源输出电压精度不高及调节繁琐的问题，设计了一款高精度数控可调直流稳压线性电源。该电源的输出电压范围为0至30伏特，并且最大输出电流可达4安培。通过采用包括输出电压/电流取样电路、差动放大电路以及电压/电流调整电路在内的闭环负反馈环节，结合软件上的双线性插值误差补偿方法，提高了输出电压精度。 该电源的参数设置既可以通过旋转编码器和实体按键进行调节，也可以利用触控液晶模块中的虚拟键盘直接设定。实际测试表明，该电源在12伏特输出时负载调整率仅为0.15%，并且操作简便，能够满足一般教学与科研的应用需求。
     
  • 一种应用于电源技术的双极性输出大功率压控恒流源设计方法
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    本发明提出了一种创新的大功率双极性输出压控恒流源设计方案，特别适用于高效电源管理。该方法通过精确调节电流，显著提升了系统的稳定性和效率，满足了现代电子设备对高质量、高可靠性的需求。 本段落介绍了一种双极性输出的大功率压控恒流源的设计方法。该恒流源采用简单的运放系统，并通过电压扩展和电流扩展技术提供25V、0~2A的可调恒定电流，实现了大输出电流的目标且电路结构简单、成本较低以及精度较高。测试结果显示其具有较高的负载稳定度和低纹波。 传统的恒流源制作方法包括利用二极管、三极管或集成稳压源特性来制作参数稳流器、串联反馈调整型稳流电源及开关稳流源等。然而，这些传统方法存在一定的局限性：例如，参数稳流器的输出电流范围较小且精度不高；串联反馈调整型稳流电源的输出电流较低并且效率较低；而开关稳流源则由于电路复杂和元器件较多导致设计难度加大。
     
  • 高性能电流采集电路
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    本项目设计了一种高性能电流采集电路，旨在实现高精度、低噪声的电流检测。通过优化电路结构和选用优质元件，显著提升了信号采集效率与稳定性，广泛适用于电力电子设备及工业控制领域。 STM32单片机结合电流采集电路及高精度数据处理技术。
     
  • 高性能全差分双环路电压控制振荡器设计
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    本项目聚焦于一种新型高性能全差分双环路电压控制振荡器的设计与实现。该振荡器采用先进的电路架构，有效提升了相位噪声、频率调谐范围及功率效率等关键性能指标，在无线通信领域展现出广泛应用前景。 设计了一种基于SMIC0.18μm射频1P6M CMOS工艺的高性能全差分环形压控振荡器（ring-VCO），采用双环连接方式，并利用独立正反馈技术来提升性能。在电源电压为1.8V的情况下进行了电路仿真，结果显示：对于中心频率为500MHz的环形VCO，其调谐范围从341MHz到658MHz；增益误差Kvco为-278.8 MHz/V，在500MHz下的幅度噪声为-104dBc/Hz @ 1MHz，功耗为22mW。对于中心频率为2.5GHz的环形VCO，其调谐范围从2.27GHz到2.79GHz；增益误差Kvco为-514.6 MHz/V，在2.5GHz下的幅度噪声为-98dBc/Hz @ 1MHz，功耗为32mW。这种VCO适用于低压电路和高精度锁相环等应用场景。
     
  • 高性能四象限电流乘法器电路设计
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    本项目致力于研发一种高效能的四象限电流乘法器电路，该电路能够在广泛的温度和电压范围内稳定工作，提供精确的运算结果。通过优化电路结构与材料选择，我们旨在提高其线性度、响应速度及能耗效率，满足高性能模拟信号处理需求。 高频四象限电流乘法器电路设计是一种专门处理高频电流信号的电子电路，其核心在于能够实现电流的乘法运算，并且能够在四个象限内正常工作，即无论是正向还是负向输入电流都能得到正确的输出结果。该电路的设计特点是结构对称性，确保了在各个象限内的线性和稳定性。 这种设计基于一个基本单元电路（如图1所示），此单元由MOS场效应管MN、MP和MC组成。其中，MN和MP工作于三极区，而MC则处于饱和区域。当这两个器件具有相同的跨导因子kP和kN时，输入电压Vin与输出电流Iout之间存在二次函数关系。这种二次特性是通过MN和MP的MOS管特性实现的：它们的漏极电流与其栅源电压的关系决定了输出电流的行为。 提出的四象限乘法器电路（如图2所示）由四个这样的单元组成，输入为两个差分电流IX和IY。使用一个电流模减法器电路处理这些输入信号（如图3）。利用上述二次关系可以推导出MOS管MC1至MC4的漏极电流表达式，从而实现乘法运算功能。输出电流IOUT与IX及IY的乘积成比例，并且其增益由跨导因子k以及电源依赖参数a共同决定。 调整k值直接影响到电路性能：较小的k可以提高增益并减少功耗，但可能降低线性和静态电流；而较大的k则允许更大的输入范围却会增加能量消耗。电源相关系数a影响着整体工作范围和能耗效率。 为了验证该设计的有效性，采用0.35μm CMOS工艺模型通过Hspice进行模拟测试。仿真结果表明，在-20到20微安的范围内变化时（如图4），电路显示出良好的直流传输特性；频率响应曲线显示(-3dB带宽达1.741GHz)优于先前报道的文献中提到的最高值(约413MHz)，这得益于减少输入端至地之间的寄生电容。 综上所述，高频四象限电流乘法器电路设计提供了一种高效且低功耗的方法来处理需要进行电流相乘操作的高频系统。通过精细调节参数可以在保证高频率响应的同时兼顾能耗和工作范围的需求，为该领域带来了新的设计理念，并有助于提升系统的性能与灵活性。
     
  • 16位线性超稳定低噪声双极性±10V直流电压源参考设计-电路方案
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    本设计提供了一个高精度、低噪声的16位线性直流电压源解决方案，支持双极性±10V输出范围。通过优化电路配置和元件选择，确保了长期稳定性和高性能表现。适合需要精准电压控制的应用场景。 图1展示了一个16位超稳定低噪声精密双极±10 V电压源电路，仅需少量的外部元件即可实现其功能。AD5760 B级电压输出数模转换器（DAC）的最大积分非线性误差为±0.5 LSB，最大差分非线性误差也为±0.5 LSB。整个系统在峰峰值噪声和漂移方面表现出色，在100秒的时间间隔内测量值低于0.1 LSB。该电路适用于医疗设备、测试与测量以及需要精密低漂移电压源的工业控制应用领域。
     
  • 单极性和双极性电压之间的转换电路
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    本设计探讨了一种创新的电子电路，专门用于实现单极性电压向双极性电压的高效转换。该电路能够有效扩大信号范围，增强设备性能，在通信及音频处理等领域具有广泛应用潜力。 使用Multisim设计单极性电压和双极性电压相互转换的电路仿真实验。实验内部包含两个Multisim仿真电路：一个是输入单极性电压信号通过仿真电路产生双极性波形；另一个是输入双极性电压信号通过仿真电路产生单极性波形。