前言

最近手头缺少一个数字式高精度电流源测试电路性能。用开关电源输出精度不高，精度高的价格都大几百甚至上千，穷鬼不配。所以自己简单做了一个电流源电路可输出0-2000MA，最大输出精度可以控制在±1MA，MCU程序上需要进行非线性修正。

一、器件选择

首先我们选择器件是按照低成本，国产化去选择。

首先是MOS管，我手头有剩下的TRFP250M管子，我就直接使用。MOS只要Id大于流过最大电流三四倍即可。再看看导通电阻别太大。

运放选择就比较要求较高了，首先得注意Vs与Vos，输出最大能达到9V以上，Vos低于50uV最好。我选择的是精密运放OPA2277的国产替代，华冠的OPA2277，成本才两三块钱一片，一片里面有两个运放，这不比OP07香嘛。Vos最大才20uV。

DAC芯片选择线性度好的，位数在14位以上的，控制简单的即可。也可以使用PWM经过RC低通滤波转成ADC，性能也很不错，就是体积偏大，线性度稍微有点差。我选择的是3peak公司的TPC114。

DAC芯片的选择就很多了，可以用MCU自带的ADC或者使用市面上24位,16位ADC芯片，国产24位ADC的价格也就在三四块钱左右，甚至有的国产24位ADC芯片可以做到两块钱以下。如果用MCU自带ADC价格更是可以忽略不计。我选择的是芯海的CS1237，价格一两块钱左右。外围器件很少，不需要外部晶振。PGA放大倍数更是可以调整到1倍，对于实现这种单端采样再合适不过。

MCU选择就是有什么用什么，现在MCU市场缺货严重，我选择的是GD32F103C8，只是因为手头这个芯片有一些库存。

二、电路设计

1首先是DAC输出电路，我使用TL431作为电压基准，输出0-2V信号控制0-2000MA。DAC使用MCU程序控制。

2电流控制电路使用负反馈调节，P1是输出电流端口。POW是供电电源。

3反馈电压采集电路，先使用同向放大器将采样电阻电压放大3倍，然后使用加法器将TL432产生的基准电压与采样到的电压进行叠加。然后输出给ADC。

2ADC直接将电压进行采集即可，采集前级需要加入RC低通。然后使用MCU进行读取。

电路分析

首先使用DAC芯片TPC114输出0-2V电压，经过电压跟随和RC低通后传入运放同向端。当电流为0-2000MA时采样电阻采集到的电压范围为0-1V，然后经过同向放大两倍后为0-2V，送入运放反向端。此时运放为深度负反馈。同向端与反向端电压相同。运放会调节输出电压控制MOS管导通电阻，以维持同向端与反向端电压相等。从而达到控制电流的目的。

然后采样电阻输出电压经过三倍放大后与TL432产生的基准电压进行叠加，与基准电压一起送入ADC进行采样，以克服ADC的输入非轨道轨与线性度差的问题，以提高线性度。

总结

MCU部分就用最小系统板就行，我也就不再赘述了。

此电路稍加修改可以做成电子负载仪，该电路还有很多可以优化的地方，希望大家可以给我提出宝贵意见。找到问题欢迎向我指正。

如果觉得《数字式高精度可调电流源电路设计》对你有帮助，请点赞、收藏，并留下你的观点哦！