用于冷原子干涉型重力仪可快速开关恒流源的制作方法

本实用新型涉及线性电源技术领域，特别是针对冷原子干涉型重力仪中的恒流源。

背景技术：

应用于冷原子干涉型重力仪的恒流源，一般要求电源的电流值稳定、响应速度快和纹波小。现有的恒流源制作成本高、电流值偏小、稳定性较差，无法通过TTL信号进行时序控制。高精度大电流的恒流源价格昂贵，使用成本高。

技术实现要素：

本实用新型要克服现有的上述缺点，提供一种电路结构简单，工作性能可靠，可实现TTL信号时序控制的恒流源，用于冷原子干涉型重力仪中。

本实用新型是通过以下的技术方案来实现。

本实用新型的用于冷原子干涉型重力仪的快速开关恒流源，包括依次连接的TTL控制信号输入电路单元1、光电耦合电路单元2、 MOSFET开关电路单元3、电源信号降噪电路单元4、恒流电路单元 5和输出负载电路单元6。

所述TTL控制信号输入电路单元1中，通过BNC接口将信号发生器的TTL信号接入信号输入端，高电平输出端和输入接线端2号引脚相连，低电平输出端和输入接线端1号引脚相连，输入接线端1 号引脚和地相连。限流电阻R1的第一端引脚和TTL信号输入端的2 号引脚相连，限流电阻R1的第二端相连。

所述的光电耦合电路单元2中由光电耦合器U1和旁路电容C1 构成，其中：光电耦合器U1的2号引脚和限流电阻R1的第二端相连，光电耦合器U1的3号引脚和地相连，光电耦合器的5号引脚和地相连，光电耦合器的8号引脚和电源信号相连。旁路电容C1的第一端和光电耦合器的8号引脚相连，旁路电容的第二端引脚和地相连。

所述的MOSFET开关电路单元3中由限流电阻R2、旁路电容 C4和MOSFET三极管Q1构成，其中：限流电阻R2的第一端和光电耦合器的8号引脚相连，限流电阻R2的第二端引脚和光电耦合器的6号引脚相连。旁路电容C4的第一端引脚和限流电阻R2的第二端引脚相连。旁路电容C4的第二端引脚和地相连。MOSFET三极管 Q1的1号引脚和旁路电容C4的第一端引脚相连，MOSFET三极管 Q1的2号引脚和输出负载接线端的2号引脚相连。MOSFET三极管 Q1的3号引脚和地相连。

所述的电源信号降噪电路单元4中由小电解电容C4和大电解电容C5构成，其中：小电解电容C4的第一端引脚和电源信号相连，小电解电容C4的第二端引脚和地相连；大电解电容C5的第一端引脚和电源信号相连，大电解电容C5的第二端引脚和地相连。

所述的恒流电路单元5中由电容C2、电容C3、二极管D1、稳压芯片U2和采样电阻R3构成，其中：电容C2的第一端引脚和稳压芯片U2的1号引脚相连，电容C2的第二端引脚和稳压芯片U2的2 号引脚相连；电容C3的第一端引脚和稳压芯片U2的3号引脚相连，电容C3的第二端和二极管D1的正极相连；二极管D1的负极和稳压芯片U2的2号引脚相连；采样电阻R3的第一端引脚和稳压芯片U2 的3号引脚相连，采样电阻R3的第二端引脚和二极管D1的正极相连。

所述的输出负载接线端1号引脚为电流输出口，2号引脚为电流输入口。

本实用新型的优点是：本实用新型具有电路结构简单、电流值稳定、开关响应延时短以及功耗小等优点；恒流源的电流源开启和关断时间可控制在微秒级别，恒流源的电流值偏差控制万分之一以内。

附图说明

图1是本实用新型的结构单元框图；

图2是本实用新型的设计原理图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型的技术方案。

参见图1和图2，本实用新型用于冷原子干涉型重力仪可快速开关恒流源，包括依次连接的TTL控制信号输入电路单元1、光电耦合电路单元2、MOSFET开关电路单元3、电源信号降噪电路单元4、恒流电路单元5和输出负载电路单元6。

所述TTL控制信号输入电路单元1中，通过BNC接口将信号发生器的TTL信号接入信号输入端，高电平输出端和输入接线端2号引脚相连，低电平输出端和输入接线端1号引脚相连，输入接线端1 号引脚和地相连。限流电阻R1的第一端引脚和TTL信号输入端的2 号引脚相连，限流电阻R1的第二端相连。

所述的光电耦合电路单元2中由光电耦合器U1和旁路电容C1 构成，其中：光电耦合器U1的2号引脚和限流电阻R1的第二端相连，光电耦合器U1的3号引脚和地相连，光电耦合器的5号引脚和地相连，光电耦合器的8号引脚和电源信号相连。旁路电容C1的第一端和光电耦合器的8号引脚相连，旁路电容的第二端引脚和地相连。

所述的MOSFET开关电路单元3中由限流电阻R2、旁路电容 C4和MOSFET三极管Q1构成，其中：限流电阻R2的第一端和光电耦合器的8号引脚相连，限流电阻R2的第二端引脚和光电耦合器的6号引脚相连。旁路电容C4的第一端引脚和限流电阻R2的第二端引脚相连。旁路电容C4的第二端引脚和地相连。MOSFET三极管 Q1的1号引脚和旁路电容C4的第一端引脚相连，MOSFET三极管 Q1的2号引脚和输出负载接线端的2号引脚相连。MOSFET三极管 Q1的3号引脚和地相连。

所述的电源信号降噪电路单元4中由小电解电容C4和大电解电容C5构成，其中：小电解电容C4的第一端引脚和电源信号相连，小电解电容C4的第二端引脚和地相连；大电解电容C5的第一端引脚和电源信号相连，大电解电容C5的第二端引脚和地相连。

所述的恒流电路单元5中由电容C2、电容C3、二极管D1、稳压芯片U2和采样电阻R3构成，其中：电容C2的第一端引脚和稳压芯片U2的1号引脚相连，电容C2的第二端引脚和稳压芯片U2的2 号引脚相连；电容C3的第一端引脚和稳压芯片U2的3号引脚相连，电容C3的第二端和二极管D1的正极相连；二极管D1的负极和稳压芯片U2的2号引脚相连；采样电阻R3的第一端引脚和稳压芯片U2 的3号引脚相连，采样电阻R3的第二端引脚和二极管D1的正极相连。

所述的输出负载电路单元6中1号引脚为电流输出口，2号引脚为电流输入口。

TTL控制信号输入电路单元1是实现TTL控制信号接入，常用接口为BNC；

光电耦合电路单元2是将TTL控制信号转换成光电控制信号，主要是通过光电耦合器来实现；

MOSFET开关电路单元3是实现一个快速开关的功能，主要是通过MOSFET三极管来实现；

电源信号降噪电路单元4是实现电源信号降噪的功能，可以降低对电源信号的性能要求，主要是通过大小电解并联来实现；

恒流电路单元5是通过稳压芯片U2和采样电阻以及相应配套的辅助电路来实现；

输出负载电路单元6是实现负载和恒流源的连接。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围的不应该视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也及于本领域技术人员根据本实用新型构思所能想到的等同技术手段。