基于DAC7512的数控直流恒流源设计

     摘要:  为了解决磁放大器性能测试过程中，需要对其供给不同数值恒定电流的问题，设计了一种基于DAC7512和单片机的数控恒流源系统。该系统采用AT89C51作为主控器件，将计算机发送的电流控制字命令转换为D/A转换器控制字，通过模拟SPI通信接口，写D/A控制字到DAC7512，从而控制其输出相应数字电压值，经差动缩放电路、电压/电路变换电路和功率驱动电路，输出恒定电流。实验结果表明，恒流源输出电流调节范围为-45~+45 mA、为±0.1 mA，分辨率达0.024 4 mA，具有应用灵活，外围电路简单，可靠性高的特点。该数控直流恒流源也可为相关产品的测试系统研发提供参考。

　　恒流源是一种能向负载提供恒定电流的电源装置，在外界电网电源产生波动和阻抗特性发生变化时它仍能使输出电流保持恒定，广泛应用于计量、半导体器件性能测试、传感器、稳定磁场的产生等领域。

　　仪器仪表的自动化、智能化成为今后发展趋势。传统恒流源由镇流器、晶体管以及后来的半导体技术．输出电流调节缺乏灵活性。根据不同系统对恒定电流信号的不同需求，人们希望输出电流信号的幅值可调，且分辨率高、工作稳定。

　　在旋翼转速调节放大器测试系统中．磁放大器性能测试环节需要高，变化范围广的恒定电流输入。凶此，研制一种由计算机数字化控制，高的恒流源系统是十分必要的。传统恒流源已远远不能满足目前设备要求，而以单片机技术为基础实现的程控化、智能化的数字恒流源．功能上更强大，操作更简洁，能满足不同场合的需求。为此，这里提出一种基于DAC7512的数控直流恒流源系统设计方案。其输出电流调节范围为一45～+45 mA、为±0．1 mA，分辨率达0．024 4 mA。该设计已在旋翼转速调节放大器测试系统中得到应用。

　　1 DAC7512简介：

　　DAC7512是TI公司生产的具有内置缓冲放大器的低功耗单片12位数模转换器，其片内高的输出放大器可获得满幅(供电电源电压与地电压间)任意输出。DAC7512带有一个时钟达30 MHz的通用三线串行接口，凶而可接入高速DSP。其接口与SPI、QSPI及DSP接口兼容，凶而可与多种系列单片机直接连接而无需任何其他接口电路。由于DAC7512串行数模转换器可选择供电电源作为参考电压，而具有很宽的动态输出范围，此外、DAC7512数模转换器还具有3种关断T作模式。正常T作状态下，DAC7512在5 V电压下的功耗仅为0．7 W，而省电状态下的功耗为1 uW。凶此，低功耗的DAC7512无疑是便携式电池供电设备的理想器件。

　　DAC7512的主要特点如下：

　　1)微功耗，5 V时的T作电流消耗为135 uA(DAC7512)；

　　2)掉电模式时，采用5 V电源供电，其电流消耗为135 nA；而采用3 V供电时，其电流消耗仅为50 nA：

　　3)供电电压范围为+2．7～+5．5 V：

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参考文献:

[1]. DAC7512 datasheet https://www.dzsc.com/datasheet/DAC7512_253488.html.
[2]. AT89C51 datasheet https://www.dzsc.com/datasheet/AT89C51_810155.html.