小磷光一

精度电压源设计总结

0
阅读(1851)

  在医疗成像理论的成像控制 测试与测量领域的精密直流和低频率源  科学领域粒子过滤领域的应用扫描和电子显微镜中的光束控制, 计量学中标定等领域上精密电压源的需求一向很高。下面我就总结一些我做的这个电压源吧!1P-Pm

  元器件20位AD5791的DAC,输出缓冲器AD8675,AD5791(低噪声,低温漂,低误差),三个放大器组成,精度高于1P-Pm,精度高,不需校准,可提供低噪声和高稳定性能,AD5791的DAC的输入必须要进行强制检测以确保达到规定的性能,这里要用输出缓冲器(在负载阻抗很高电容很低的情况下可以不用),同时DAC的使用过程中也需要使用配套元件,从而达到要求的性能,精度也相应提高,噪声,线性度,温度漂移和绝对精度将决定电路性能,(比如高频阶段的噪声很好去除,但是在0.1到10赫兹之间的噪声就很难在不影响精度的情况下消除)所以我们要对元器件选择有很大的要求,比如温度方面,我们选择温度系数和AD5791的相差不多的元件。上面选用的放大器完全符合标准。

 

  基准电压源决定电路的温度漂移和噪声,最佳的电压源的温度系数小于1-ppm/c,在0.1-10赫兹的峰峰值噪声要低于1微。电压源说完之后就可以如图一样构建电路,电路还需要很多电容电阻组合起来就行去耦滤波。

输入五伏电压源,可得到10v电压源。下面对精密仪器的设置进行一下相应的设计总结:

在这个过程中我们要考虑热点电压、物理应力引起的额外误差以及,电路的布局。

   热点电压:是Seebeck效应的结果,会在抑制金属截面处产生温度相关电压,电压大小取决于两种金属的属性和温差,在相关的表格中我们就能查出相应的数据,热点电压本身表现为一种低频漂移,而穿过电路的气流引起温度波动波动加重了这一影响,所以我们在连接电路的时候,要尽量减小元件和截面,所有连接都要坚持不含氧化物保证电流周围没有气流流动。

  物理应力:PCB及PCB外围的收缩和移动都会产生应力,从而产生应力漂移,PCB越大应力越大,敏感元件的配置在尽可能小的PCB上,在进行无应力连接进行连接。如果不行就在元件周围进行切割来释放应力。

   电路构建与布局:分离模拟与数字电流,从而防止两种电流相互灌入。在每个引脚上使用陶瓷电容提供充足的电源旁路,在电源走线上安装串联磁珠,防止高频噪声:利用数字接地屏蔽快速开关数字信号,避免噪声辐射到其他信号中去,数字信号不能靠近基准电压源。电路板相反两种电路中的电路走线要尽量垂直,避免产生电容。