關(guān)于調頻電流源技術(shù)的研究

　　因此，DDS技術(shù)為這類(lèi)高精度且頻率可調的電流源的設計與實(shí)現提供了理論依據與技術(shù)支持。　　1、2 低通濾波器

　　DDS 技術(shù)的原理是將存儲在ROM中的正弦曲線(xiàn)采樣點(diǎn)讀取并經(jīng)過(guò)轉換與平滑濾波后輸出連續的正弦波信號。由于采樣點(diǎn)的個(gè)數以及量化誤差都會(huì )生成噪聲信號，DDS 輸出的模擬信號必須經(jīng)過(guò)低通濾波器以濾除附加在較低頻率信號上的高頻數字偽信號。本設計中采用OPA603構成一個(gè)二階的巴特沃斯低通濾波器，該低通濾波器的外圍電路簡(jiǎn)單易實(shí)現。本文設計的截止頻率為1 MHz的巴特沃斯低通濾波器電路如圖5所示。

　　該低通濾波器的截止頻率的計算公式為：

　　取R=1。5 kΩ，C=100 pF，根據公式可得：

　　1、3 電壓-電流轉換

　　在該設計中使用改進(jìn)型的Howland 電流泵將正弦電壓信號轉化為正弦電流信號。Howland 電流泵原理圖如圖6所示。

　　電流泵的輸出電阻Ro = ∞ 。常規的電壓轉換為采用的是并聯(lián)電流負反饋電路，此電路輸出電壓柔性較差，電壓輸出效率低，因為取樣電阻要占掉很大一部分的電壓，并且常規的壓控電流源不能實(shí)現一端接地，這也是并聯(lián)電流負反饋本身的缺陷。如圖7所示，改進(jìn)型的Howland 電流泵，具有較高的輸出電壓柔性，并且另一端可以接地，較常規的Howland 電流泵的是，引入了兩個(gè)反饋電流，這樣便于電阻的篩選，并且在一定程度上抑制了由于電阻不匹配而引起的振蕩現象。

　　2 仿真結果

　　通過(guò)幾組不同的實(shí)驗來(lái)驗證系統的工作指標。

　　在改變負載的情況下，測量系統的電流值，DDS輸出一個(gè)Vp=2 V，f=100 kHz的正弦波，用交流電流表來(lái)檢測，輸出結果為有效值，結果如表1所示。用同一個(gè)負載進(jìn)行測試，改變輸出電壓的頻率值，峰值不變，用交流電流表來(lái)檢測，輸出結果為有效值，結果如表1所示。

　　3 結語(yǔ)

　　本文設計的調頻電流源采用DDS 芯片AD9852，頻率設置快速方便靈活，信號幅度可調；低通濾波器使用芯片OPA603，濾除雜波信號以及高頻信號，使得信號純度更高；改進(jìn)的Howland 電流泵可得到穩定的交流電流信號。本設計還有需要改進(jìn)的地方，隨著(zhù)頻率的變化輸出的電流值也在變化，這一缺點(diǎn)會(huì )影響電流源的工作精度，有待改進(jìn)。