一種實驗室用精密直流信號源的設計

章彧

摘 要： 精密直流信號源裝置能夠程控輸出0-24V的直流電壓和0-2A的直流電流信號，具有精度高、可靠性高、操作簡單的特點，可作為《電路》課程實驗中的激勵源，發揮電路實驗的功能，本文主要介紹了信號源的工作原理和操作方式。

關鍵詞： 直流信號源 實驗裝置 單片機

《電路》是電氣信息類各專業的一門重要基礎課程，通過該課學習，學生掌握電路的基本概念、基本理論和分析計算電路的基本方法，為后續專業課程學習培養電路分析能力。《電路》課程理論嚴密，邏輯性強，而實驗環節是對電路理論教學的有益補充和豐富，是理論知識在具體實踐中的體現。通過電路實驗，學生加深對電路理論的理解和掌握，將理論知識形象化和具體化，同時提高動手操作能力，培養嚴謹的工作作風。

在電路實驗中，往往要利用各種電路元件、激勵源和測量儀表，搭建起一個實驗電路，在激勵的作用下，對電路進行測量和分析，從而驗證電路定理。本設計的直流信號源作為電路實驗中的激勵，可程控輸出0-24V的直流電壓和0-2A的直流電流信號，滿足電路實驗的需求。

1.直流信號源的原理

直流信號源是一臺可程序控制、精確輸出直流電壓、直流電流的信號發生裝置，整個裝置由硬件功能電路和相關控制軟件兩大部分組成。

圖1 直流信號源硬件結構框圖

直流信號源硬件結構框圖如圖1所示，包括單片機、電壓信號輸出、電流信號輸出、存儲、顯示、鍵盤和串行通信模塊。……