關(guān)于調(diào)頻電流源技術(shù)的研究

　　因此，DDS技術(shù)為這類高精度且頻率可調(diào)的電流源的設(shè)計與實現(xiàn)提供了理論依據(jù)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中的正弦曲線采樣點讀取并經(jīng)過轉(zhuǎn)換與平滑濾波后輸出連續(xù)的正弦波信號。由于采樣點的個數(shù)以及量化誤差都會生成噪聲信號，DDS 輸出的模擬信號必須經(jīng)過低通濾波器以濾除附加在較低頻率信號上的高頻數(shù)字偽信號。本設(shè)計中采用OPA603構(gòu)成一個二階的巴特沃斯低通濾波器，該低通濾波器的外圍電路簡單易實現(xiàn)。本文設(shè)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(jù)公式可得：

　　1、3 電壓-電流轉(zhuǎn)換

　　在該設(shè)計中使用改進型的Howland 電流泵將正弦電壓信號轉(zhuǎn)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(guī)的電壓轉(zhuǎn)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(guī)的壓控電流源不能實現(xiàn)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(guī)的Howland 電流泵的是，引入了兩個反饋電流，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(xiàn)象。

　　2 仿真結(jié)果

　　通過幾組不同的實驗來驗證系統(tǒng)的工作指標(biāo)。

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

　　3 結(jié)語

　　本文設(shè)計的調(diào)頻電流源采用DDS 芯片AD9852，頻率設(shè)置快速方便靈活，信號幅度可調(diào)；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；改進的Howland 電流泵可得到穩(wěn)定的交流電流信號。本設(shè)計還有需要改進的地方，隨著頻率的變化輸出的電流值也在變化，這一缺點會影響電流源的工作精度，有待改進。