lilith 发表于 2015-6-23 18:40:11

[资料]6 位半电压源 Voltgen 电路图与 TR V1.0 PCB 布局

该电压源历经 V0.1 原理验证手工版、V0.3 原理验证工厂 PCB,如今是 V1.0 长期可行性验证 PCB,因为还是一个出于验证的 PCB 和电路,因此有很多不完善甚至匪夷所思(应该用双运放的,某人因为偷懒用了 4 运放,生生浪费掉两个)的地方,敬请谅解。


主板功能区域区分和接口配置:


元件索引



详解:

一、模拟部分

1、输入前端和 ADC,来自电压基准的 7V 和该电压源输出的电压(以及模拟地)经过模拟开关 U1 切换,进入输入前端放大器 U2(V0.1 中,此放大器有 x2.5 和 x10 增益,但在 V0.9 和 V1.0 中画 PCB 的某人嫌麻烦没画),然后进入 x0.4 or x0.2(某人嫌麻烦因此无法通过程序选择,只能根据具体版本更换硬件电路)电路,使得输入信号符合 ADC 输入要求范围。


然后信号进入 U3b 的 ADC 输入驱动器,负责驱动 ADC 的 LTC2400。



1a、ADC 替换电路之 ADS1232,由于 ADS1232(全差分) 和 LTC2400(非差分)的具体要求差异,在这里用了一片仪放 AD620(INA129)对输入信号进行差分处理以驱动 ADS1232,OP07 负责提供差分偏置。

电路总图



PCB 元件索引





接口配置






2、DAC 和输出缓冲,经过单片机运算后的数值由 16 位的主 DAC 和 12 位的副 DAC 输出并在缓冲器中合成为一个电压,合成比为 4096:1(约等于 4000:1),因此主 DAC 的有效分辨率降低为 12 位,也就是说主 DAC 可有低 4 位(16LSB)的容差;副 DAC 为 12 位,合成后为 24 位,因此合成后分辨率约为 24 位(16,777,216),相当于 7 位半电压分辨率,设计副 DAC 容差也是低 4 位(16LSB),实际总有效分辨率 20 位(1,048,576),为 6 位半电压分辨率。副 DAC 以负压方式和主 DAC 合成,以实现调零。



2a、DAC 替换电路之 AD569,由于价格因素,这里用了两片 16 位的 16 位并行总线(可配置为 8 位并行总线) DAC,因此使用两片 CD4094 移位寄存器驱动之;由于 AD569 的具体驱动要求,增加了数片运放以驱动其基准。副 DAC 以正负压方式和主 DAC 合成,以实现调零。





元件索引





接口配置




3、电压基准




4、数字部分(单片机和 USB 接口)







北极风 发表于 2015-6-23 18:48:49

沙发,顶一个。

keywod 发表于 2015-6-23 18:53:34

washu加油!

kixz 发表于 2015-6-23 19:17:53

好漂亮的圖

jigsaw 发表于 2015-6-23 19:33:12

为啥图片上都有一层白白的雾?

lilith 发表于 2015-6-23 19:35:49

jigsaw 发表于 2015-6-23 19:33
为啥图片上都有一层白白的雾?

在 PS 中设置透明度为 50% 的效果,如果不这样设置,照片本色会干扰标注的元件型号和接口标记,不容易看清。


原本的照片,你可以试着在上面写字看看是不是不太显眼 {:139_281:}












lbk32 发表于 2015-6-23 20:33:18

楼主辛苦了!{:142_382:}{:142_363:}{:142_363:}{:142_363:}{:142_363:}{:142_363:}!

放牛的春天 发表于 2015-6-23 20:37:31

帮顶。在楼主指导下折腾了两台。

zhikai_wu 发表于 2015-6-23 21:46:51

喵喵辛苦了

diodes_1 发表于 2015-6-23 22:56:03

呵呵,你这屁股擦的真够累的

zw1235 发表于 2015-6-23 23:11:52

给楼主点个赞

shichen717 发表于 2015-6-23 23:35:00

为何要用AD620?
噪声有6μVpp,失调接近5.5μV/C。

seacrag 发表于 2015-6-24 01:21:57

楼主辛苦了

38hot_321 发表于 2015-6-24 09:17:32

留记号,以便后续查阅

topv 发表于 2015-6-24 13:42:45

支持楼主了,辛苦!

jdgtx 发表于 2015-6-24 19:05:54

佩服LZ的认真,欣赏LZ的才华,学习LZ的精神。

wg2700209 发表于 2015-6-26 23:31:46

原理图转了PDF格式,放大查看也是很方便的。








wg2700209 发表于 2015-6-26 23:46:27












jdgtx 发表于 2015-6-27 23:43:44

wg2700209 发表于 2015-6-26 23:46


兄弟辛苦了!

forester 发表于 2015-6-28 08:36:43

本帖最后由 forester 于 2015-6-29 11:08 编辑

居然还可以编辑

sssaaa 发表于 2015-6-29 19:18:26


问一个.廉价版与标准版的各项指标有多大差别?

lilith 发表于 2015-6-29 20:16:19

sssaaa 发表于 2015-6-29 19:18
问一个.廉价版与标准版的各项指标有多大差别?


这个还没有进行详细的测试,大致的区别:

1、未运行自校准时,标准版的非线性误差比廉价版小
2、标准版的回读(监测)部分噪声可能更低
3、标准版的回读速度更快


网络孤客 发表于 2015-7-26 16:13:21

不知道标准版与廉价版有啥区别。
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