CN113472321B - 一种恒流脉冲源 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种恒流脉冲源，包括：第一数字模拟转换器DAC、放大器单元、电阻单元、开关单元和第二DAC；第一DAC的输入端与预设的电压源相连；所述第一DAC的输出端与所述放大器单元的输入端相连；所述放大器单元的输出端通过电阻单元与所述开关单元相连；所述开关单元的输出端在输出电流不为0时接地，在输出电流为0时与第二DAC的输出端相连。通过该实施例方案，实现了输出高电位恒流、低电位正/反向恒压脉冲，为精确调整输出电压电流参数提供了技术基础。

Description

一种恒流脉冲源

技术领域

本文涉及电源设计技术，尤指一种恒流脉冲源。

背景技术

在有机发光二极管(OLED)和量子点发光二极管(QLED)的单器件光电性能测试、发光阵列性能评估和显示面板的点亮驱动中，信号源的需求会非常多。一般地，根据输出信号的类型，信号源一般可以分为恒定型电流信号源、脉冲式电流信号源、恒定型电压信号源和脉冲式电压信号源。目前，市面上恒定型电流信号源、恒定型电压信号源及脉冲式电压信号源由于设计较为简单，市场需求大，因此产品种类很多，市场上比较常见。而恒流脉冲源由于设计较为复杂、一般在发光材料的特性表征上使用，因而可使用的方案较少，大多为实验室自行设计，其稳定性、脉冲频率及输出功率都表现不佳。

发明内容

本申请实施例提供了一种恒流脉冲源，能够输出高电位恒流、低电位正/反向恒压脉冲，为精确调整输出电压电流参数提供了技术基础。

本申请实施例提供了一种恒流脉冲源，可以包括：第一数字模拟转换器DAC、放大器单元、电阻单元、开关单元和第二DAC；

第一DAC的输入端与预设的电压源相连；所述第一DAC的输出端与所述放大器单元的输入端相连；

所述放大器单元的输出端通过电阻单元与所述开关单元相连；

所述开关单元的输出端在输出电流不为0时接地，在输出电流为0时与第二DAC的输出端相连。

在本申请的示例性实施例中，所述放大器单元可以包括：第一放大器、第二放大器、第一三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第五电阻；

所述第一电阻的第一端与所述第一DAC的输出端相连；

所述第一放大器的正输入端与所述第一电阻的第二端以及所述第二电阻的第一端相连；

所述第二电阻的第二端与所述第二放大器的输出端相连，所述第二放大器的正输入端与所述电阻单元的输入端相连；

所述第二放大器的负输入端与所述第二放大器的输出端相连；

所述第一放大器的负输入端与所述第三电阻的第一端以及所述第四电阻的第一端相连；

所述第三电阻的第二端接地；

所述第四电阻的第二端与所述第一三极管的源极相连；

所述第一放大器的输出端与所述第一三极管的栅极相连；所述第一三极管的漏极与第一正电源相连；所述第一正电源设置为输出第一正电压；

所述第五电阻的第一端与所述第一三极管的源极相连，所述第五电阻的第二端与所述第二放大器的正输入端相连后作为所述放大器单元的输出端，并与所述电阻单元的输入端相连。

在本申请的示例性实施例中，所述第一放大器的第一正电源输入端与所述第一正电源相连；所述第一正电源设置为输出第一正电压；

所述第一放大器的第一负电源输入端与第一负电源相连；所述第一负电源设置为输出第一负电压；

所述第二放大器的第二正电源输入端与第二正电源相连；所述第二正电源设置为输出第二正电压；

所述第二放大器的第二负电源输入端与第二负电源相连；所述第二负电源设置为输出第二负电压。

在本申请的示例性实施例中，所述第一放大器的第一正电源输入端以及所述第二放大器的第二正电源输入端均与第二正电源相连；所述第二正电源设置为输出第二正电压；

所述第一放大器的第一负电源输入端以及所述第二放大器的第二负电源输入端均与第二负电源相连；所述第二负电源设置为输出第二负电压。

在本申请的示例性实施例中，所述放大器单元可以包括：第一放大器、第一三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻和第七电阻；

所述第一电阻的第一端与所述第一DAC的输出端相连；

所述第一放大器的正输入端与所述第一电阻的第二端以及所述第二电阻的第一端相连；

所述第二电阻的第二端与所述第六电阻的第一段相连，所述第六电阻的第二端与所述第七电阻的第一端相连，所述第七电阻的第二端与所述第一三极管的源极相连；

所述第一放大器的负输入端与所述第三电阻的第一端以及所述第四电阻的第一端相连；

所述第三电阻的第二端接地；

所述第四电阻的第二端与所述第五电阻的第一端相连，所述第五电阻的第二端与所述第一三极管的源极相连；

所述第一放大器的输出端与所述第一三极管的栅极和源极相连；所述第一三极管的漏极与第二正电源相连；所述第二正电源设置为输出第二正电压。

在本申请的示例性实施例中，所述第一放大器的第一正电源输入端与第二正电源相连；所述第二正电源设置为输出第二正电压；

所述第一放大器的第一负电源输入端与第二负电源相连；所述第二负电源设置为输出第二负电压。

在本申请的示例性实施例中，所述第一DAC和所述第二DAC可以采用AD5443和/或AD5445。

在本申请的示例性实施例中，所述第一放大器和所述第二放大器可以采用LTC6275。

在本申请的示例性实施例中，所述开关单元可以包括：单刀双掷开关；

所述单刀双掷开关可以包括：第一端点、第二端点、第三端点和可动刀；所述第一端点与所述电阻单元的输出端相连；

所述可动刀的固定端与所述第一端点相连；

所述可动刀的可动端在所述第二端点和所述第三端点之间择一连接；

所述第二端点与所述第二DAC的输出端相连；所述第三端点接地。

在本申请的示例性实施例中，所述单刀双掷开关可以采用ADG1419。

与相关技术相比，本申请实施例可以包括：第一数字模拟转换器DAC、放大器单元、电阻单元、开关单元和第二DAC；第一DAC的输入端与预设的电压源相连；所述第一DAC的输出端与所述放大器单元的输入端相连；所述放大器单元的输出端通过电阻单元与所述开关单元相连；所述开关单元的输出端在输出电流不为0时接地，在输出电流为0时与第二DAC的输出端相连。通过该实施例方案，实现了输出高电位恒流、低电位正/反向恒压脉冲，为精确调整输出电压电流参数提供了技术基础。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。

图1为本申请实施例的恒流脉冲源的组成框图；

图2为本申请实施例的恒流脉冲源的结构示意图；

图3为本申请实施例的放大器单元的第一种电路示意图；

图4为本申请实施例的放大器单元的第二种电路示意图；

图5为本申请实施例的放大器单元的第三种电路示意图；

图6为本申请实施例的OLED和QLED光电性能测试中的可调脉冲宽度PWM的电流、电压驱动信号示意图；

图7为本申请实施例的OLED和QLED光电性能测试中线性渐变电压驱动信号示意图；

图8为本申请实施例的OLED和QLED光电性能测试中阶跃可调脉冲宽度PWM电压驱动信号示意图。

具体实施方式

本申请描述了多个实施例，但是该描述是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本申请所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合，并在具体实施方式中进行了讨论，但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外，任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用，或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。

本申请包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本申请已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合，以形成由权利要求限定的独特的发明方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它发明方案的特征或元件组合，以形成另一个由权利要求限定的独特的发明方案。因此，应当理解，在本申请中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此，除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外，实施例不受其它限制。此外，可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。

此外，在描述具有代表性的实施例时，说明书可能已经将方法和/或过程呈现为特定的步骤序列。然而，在该方法或过程不依赖于本文所述步骤的特定顺序的程度上，该方法或过程不应限于所述的特定顺序的步骤。如本领域普通技术人员将理解的，其它的步骤顺序也是可能的。因此，说明书中阐述的步骤的特定顺序不应被解释为对权利要求的限制。此外，针对该方法和/或过程的权利要求不应限于按照所写顺序执行它们的步骤，本领域技术人员可以容易地理解，这些顺序可以变化，并且仍然保持在本申请实施例的精神和范围内。

本申请实施例提供了一种恒流脉冲源，如图1、图2所示，可以包括：第一数字模拟转换器DAC 1、放大器单元2、电阻单元3、开关单元4和第二DAC 5；

第一DAC 1的输入端与预设的电压源6相连；所述第一DAC 1的输出端与所述放大器单元2的输入端相连；

所述放大器单元2的输出端通过电阻单元3与所述开关单元4相连；

所述开关单元4的输出端在输出电流不为0时接地，在输出电流为0时与第二DAC 5的输出端相连。

目前，在有机发光二极管(OLED)和量子点发光二极管(QLED)的单器件光电性能测试、发光阵列性能评估，和显示面板的点亮驱动中，信号源驱动方案通常为模拟和数字两种。目前模拟像素电路仍占主流，在模拟方案中，根据输入数据信号的类型不同，单元像素电路可分为电压控制型和电流控制型。由于OLED和QLED是电流型器件，在电流形式驱动下的器件的稳定性更有保证。同时驱动像素中的薄膜晶体管(TFT)作为OLED和QLED的驱动管时“电压-电流”输出特性曲线的线性区域比较窄，因此调节显示灰度的电压范围的也比较受限，尽管电压控制型电路具有响应速度快的特点，但难以满足显示高灰阶的调控需求。电流控制型(单元)像素电路是以电流作为输入数据信号的。一般说来，电流控制型单元(像素)电路需要满足以下要求：1)有效补偿阈值电压的漂移；2)具有良好的电流跟随特性及良好的线性；3)响应速度尽量的快；4)在允许的条件下驱动电源电压尽量的低以降低功耗。绝大多数电流控制型像素电路是通过接收输入的电流信号并将其映射到输出端，同时储存到像素内的存储电容上，以保证整帧内稳定的输出。这就对驱动设计中电流源的输出精度以及输出稳定性提出了很高的要求。

另外，有机发光二极管(OLED)和量子点发光二极管(QLED)在灰度调控中最直接的方法为调整LED输入电流的振幅，通过振幅调节灰度表面上看似乎是件简单的事，事实上想要有良好并顺畅地调节灰度需要特别考虑到电流源幅值的精确输出，由于小功率OLED或者QLED器件工作电流为10mA以下，同样电流调整的范围有限。所以最简单也是最佳的应用解决方案是正确地选用具有输出可调脉冲宽度(PWM)功能的驱动电流(电压)源来实现OLED或者QLED灰度调控需求。这种驱动电源重要参数则是输出脉冲宽度调变PWM的频率，最低频率调节的分辨率应该低于可调频率范围的0.1％，以达到8bit的OLED或者QLED器件灰度分辨率。实际产品中输出脉冲宽度调变PWM频率则更应该尽可能地提高，例如相关技术研究文献建议建议至少高于1.25kHz，以降低人眼可见的鬼影闪烁。目前很少有频率特性、电流稳定性以及调控精度均匀满足OLED或者QLED器件光电性能测试要求的脉冲恒流源。

在本申请的示例性实施例中，提供了一种脉冲式电流源设计方案，至少包括以下特点：

1)输出高电位恒流、低电位正/反向恒压脉冲，精确可调电流、电压的幅值、频率、占空比；

2)实时输出时间序列数据至外部存储设备，包含正向电流，正向电压，反向电压的幅值，频率，占空比数据；

3)上位机调控命令的发送，以及下位机参数记录数据的上抛，均通过蓝牙的方式实现通信。控制端的软件以及参数的显示则通过手机应用程序(APP)的方式实现，人机交互体验好；

4)长时间连续信号输出和记录数据；

5)具备暂停重启功能。

在本申请的示例性实施例中，本申请实施例方案最核心的部分为第一DAC和第一DAC，所述第二DAC和所述第一DAC均可以采用AD5443或AD5445。

在本申请的示例性实施例中，电流源(即恒流脉冲源)的上升时间为100ns，负载上形成的电压也是100ns，如果负载在10mA对应最高20V，上述对应的DAC的要求从0000～FFFF需要100ns完成，运放(放大器单元2)从0V～20V需要在100ns完成。电流源和电压源最大时可以为20V/0.1＝200个可调步进，8bit理论就够了。此处选用12bit的DAC则可以满足要求，因此DAC(包括第一DAC和第二DAC)的型号可以选择AD5443或者AD5445，可满足settlingtime(建立时间)典型值小于100ns。

在本申请的示例性实施例中，增加放大器单元2可以增加驱动能力和调整放大倍数，以达到幅值需求，例如±10V。

在本申请的示例性实施例中，在电路设计要确保和DAC连接的运放(放大器单元)等寄生电容要小。

在本申请的示例性实施例中，放大器单元2可以选择已有的运放芯片来实现。为了达到到电流源或者电压源20V/100nS，放大器单元2的压摆率需要大于200V/uS，根据此要求，运放芯片的型号可以选择LTC6275，该运放芯片的压摆率为2200V/us，可以驱动任何容性负载，电压范围大于30V，最大500nA的偏置电流，可以满足脉冲源幅值输出能力以及稳定性的需求。

在本申请的示例性实施例中，放大器单元2还可以通过自行设计的运算放大电路来实现，下面可以给出该运算放大电路的几个具体实施例。

在本申请的示例性实施例中，如图3所示，给出了放大器单元2的第一种电路实施例：所述放大器单元2可以包括：第一放大器21、第二放大器22、第一三极管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5；

所述第一电阻R1的第一端与所述第一DAC 1的输出端相连；

所述第一放大器21的正输入端与所述第一电阻R1的第二端以及所述第二电阻R2的第一端相连；

所述第二电阻R2的第二端与所述第二放大器22的输出端相连，所述第二放大器22的正输入端与所述电阻单元3的输入端相连；

所述第二放大器22的负输入端与所述第二放大器22的输出端相连；

所述第一放大器22的负输入端与所述第三电阻R3的第一端以及所述第四电阻R4的第一端相连；

所述第三电阻R3的第二端接地；

所述第四电阻R4的第二端与所述第一三极管Q1的源极相连；

所述第一放大器21的输出端与所述第一三极管Q1的栅极相连；所述第一三极管Q1的漏极与第一正电源U11相连；所述第一正电源U11设置为输出第一正电压；

所述第五电阻R5的第一端与所述第一三极管Q1的源极相连，所述第五电阻R5的第二端与所述第二放大器22的正输入端相连后作为所述放大器单元2的输出端，并与所述电阻单元3的输入端相连。

在本申请的示例性实施例中，所述第一放大器21的第一正电源输入端与所述第一正电源U11相连；所述第一正电源U11设置为输出第一正电压(可以为1.5V)；

所述第一放大器21的第一负电源输入端与第一负电源U12相连；所述第一负电源U12设置为输出第一负电压(可以为-1.5V)；

所述第二放大器22的第二正电源输入端与第二正电源U21相连；所述第二正电源U21设置为输出第二正电压(可以为3.0V)；

所述第二放大器22的第二负电源输入端与第二负电源U22相连；所述第二负电源U22设置为输出第二负电压(可以为-2.5V)。

在本申请的示例性实施例中，通过上述的放大器单元2，可以保证在恒流状况下，供电不变；并且负载越大，可输入电压越小，负载越小，可输入电压越大。例如，负载为1kΩ时，可输入电压为0-10V；负载为100Ω时，可输入电压为0-50V。

在本申请的示例性实施例中，负载降低时，第二电阻R2可以减小(粗调)；第四电阻R4可以根据输出减小(微调)，电阻变大，输出偏大；电阻变小，输出偏小。负载增大时，第二电阻R2增大，第四电阻R4可以根据输出调整。

在本申请的示例性实施例中，第一电阻R1与第三电阻R3的阻值建议保持一致。

在本申请的示例性实施例中，基于上述的第一种电路实施例，还可以对第一放大器21和第二放大器22的供电电源进行以下设置：如图4所示，所述第一放大器21的第一正电源输入端以及所述第二放大器22的第二正电源输入端均与第二正电源U21相连；所述第二正电源U21可以设置为输出第二正电压；

所述第一放大器21的第一负电源输入端以及所述第二放大器22的第二负电源输入端均与第二负电源U22相连；所述第二负电源U22设置为输出第二负电压。

在本申请的示例性实施例中，第一放大器21和第二放大器22基于上述的供电电源，放大器单元2的输入电压，可以为0-25V，低于运算放大器(LT6274)5V；输出电流可以为0-25mA。在保证恒流的状态时，如果负载增加，可以将第一电阻R1的阻值减小；如果负载减小，可将第一电阻R1的阻值增大。

在本申请的示例性实施例中，当输入电压一定时，R4/R3比值越大，输出越偏大，R4/R3比值越小，输出越偏小；基于此原理可微调输入与输出关系。

在本申请的示例性实施例中，R3与R1阻值建议保持一致。

在本申请的示例性实施例中，如图5所示，给出了放大器单元2的第二种电路实施例：所述放大器单元2可以包括：第一放大器21、第一三极管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6和第七电阻R7；

在本申请的示例性实施例中，所述第一电阻R1的第一端与所述第一DAC1的输出端相连；

所述第一放大器21的正输入端与所述第一电阻R1的第二端以及所述第二电阻R2的第一端相连；

所述第二电阻R2的第二端与所述第六电阻R6的第一段相连，所述第六电阻R6的第二端与所述第七电阻R7的第一端相连，所述第七电阻R7的第二端与所述第一三极管Q1的源极相连；

所述第一放大器21的负输入端与所述第三电阻R3的第一端以及所述第四电阻R4的第一端相连；

所述第三电阻R3的第二端接地；

所述第四电阻R4的第二端与所述第五电阻R5的第一端相连，所述第五电阻R5的第二端与所述第一三极管Q1的源极相连；

所述第一放大器21的输出端与所述第一三极管Q1的栅极和源极相连；所述第一三极管Q1的漏极与第二正电源U21相连；所述第二正电源U21设置为输出第二正电压。

在本申请的示例性实施例中，所述第一放大器21的第一正电源输入端与第二正电源U21相连；所述第二正电源U21设置为输出第二正电压(可以为3.0V)；

所述第一放大器21的第一负电源输入端与第二负电源U22相连；所述第二负电源U22设置为输出第二负电压(可以为-2.5V)。

在本申请的示例性实施例中，第一放大器21和第二放大器22可以选用LT6274。

在本申请的示例性实施例中，运算放大器(LT6274)的供电电压决定放大器单元2的电路输入电压为0-30V，电流输出范围为0-30mA。基于该放大器单元2，在保证恒流的状态时，如果负载增加，可以将第七电阻R7的阻值减小；如果负载减小，可以将第七电阻R7的阻值增大。当放大器单元2的输入电压一定时，R4/R3比值越大，输出越偏大，R4/R3比值越小，输出越偏小；(可微调输入与输出关系)。

在本申请的示例性实施例中，第一电阻R1与第三电阻R3的阻值建议保持一致。

在本申请的示例性实施例中，图3-图5中的第八电阻R8可以作为负载，第八电阻R8可以并联有第一电容C1。

所述第八电阻R8的第一端与所述放大器单元的输出端(电流输出端)相连；所述第八电阻R8的第二端接地。

在本申请的示例性实施例中，如图2所示，所述开关单元4可以包括：单刀双掷开关SPDT。

所述单刀双掷开关可以包括：第一端点O、第二端点A、第三端点B和可动刀；所述第一端点O与所述电阻单元2的输出端相连；

所述可动刀的固定端与所述第一端点O相连；

所述可动刀的可动端在所述第二端点A和所述第三端点B之间择一连接；

所述第二端点A与所述第二DAC的输出端相连；所述第三端点B接地。

在本申请的示例性实施例中，为了输出所需的PWM方波，在输出电流为0时，电压电流源输出端(DUT)，即恒流脉冲源的输出端需要加可调节的反向偏压。此处选择模拟开关作为切换，例如上述的单刀双掷开关。当正常电流输出时，单刀双掷开关(SPDT)的开关断开，单刀双掷开关(SPDT)的可动刀切换到所述第三端点，即接地端；当电流源无电流时，即输出电流为0时，单刀双掷开关(SPDT)闭合，即可动刀切换到第二DAC端，此时恒流脉冲源的电压可以由第二DAC设置，并可以通过手机应用程序端软件调整。另外，可以实时记录和向上位机(例如，手机应用程序)输出时间序列数据，该时间序列数据可以包含正向电流的幅值、正向电压的幅值、反向电压的幅值、频率以及占空比数据等。

在本申请的示例性实施例中，上位机调控电流的幅值、电压的幅值、频率、占空比等命令的发送，以及下位机正向电流的幅值，正向电压的幅值，反向电压的幅值、频率、占空比数据等参数记录数据的上抛，均可以通过蓝牙的方式实现通信。控制命令的控件功能以及参数的显示也可以通过手机应用程序(APP)的方式实现，人机交互体验好。

在本申请的示例性实施例中，本申请实施例的恒流脉冲源能够长时间连续输出高电位恒流、低电位正/反向恒压脉冲作为器件长时间稳定性测试的驱动信号源，同时也能够长时间连续地记录数据。并且该恒流脉冲源具备暂停重启功能，重启后高电位恒流，低电位正/反向恒压脉冲输出能够正常恢复，正向电流、正向电压、反向电压的幅值、频率、占空比等参数的记录能够继续进行。

在本申请的示例性实施例中，开关单元3的选择也是功能实现的关键之一，本申请实施例中模拟开关(所述单刀双掷开关)的型号可以选择ADG1419，从enable到output大概有100ns的延迟，另外这个开关有内阻约为2.1欧姆，在正常10mA下，开关上有0.02V的压降，满足脉冲源对响应速度和带负载能力的需求。

在本申请的示例性实施例中，本申请实施例揭示的恒流脉冲源驱动设计能够实现电压PWM方波输出(如图6中“输出1”所示)，幅值-10V～+10V可调，输出电压可调精度0.1V。频率50Hz～100kHz可调，脉冲上升下降沿时间＜100ns。脉冲宽度1μs～20ms。占空比0％～100％可调，占空比可调精度1％。

在本申请的示例性实施例中，本申请实施例揭示的恒流脉冲源驱动设计能够实现电流PWM方波输出(如图6中“输出2”所示)，幅值0～+10mA可调，输出电流可调精度0.1mA，输出电流精度1μA。频率50Hz～100kHz可调，脉冲宽度1μs～20ms，脉冲上升下降沿时间＜100ns。占空比0％～100％可调，占空比可调精度1％。电流幅值为0mA时，加载负向电压信号(蓝色部分)，幅值-10～0V可调，等效于一个负向弱电流。

在本申请的示例性实施例中，本申请实施例揭示的恒流脉冲源驱动设计能够实现线性渐变可调电压输出(如图7中“输出3”所示)，可调电压输出，幅值-10V～+10V正/反扫，电压步进±0.1V。

在本申请的示例性实施例中，本申请实施例揭示的恒流脉冲源驱动设计能够实现阶跃电压PWM方波输出(如图8中“输出4”所示)，幅值-10V～+10V步进可调，电压步进±0.1V。脉冲宽度50～500ms可调，脉冲上升下降沿时间＜100ns。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

Claims (10)

1.一种恒流脉冲源，其特征在于，包括：第一数字模拟转换器DAC、放大器单元、电阻单元、开关单元和第二DAC；

第一DAC的输入端与预设的电压源相连；所述第一DAC的输出端与所述放大器单元的输入端相连；

所述放大器单元的输出端通过电阻单元与所述开关单元相连；

所述开关单元的输出端在输出电流不为0时接地，在输出电流为0时与第二DAC的输出端相连。

2.根据权利要求1所述的恒流脉冲源，其特征在于，所述放大器单元包括：第一放大器、第二放大器、第一三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第五电阻；

所述第一电阻的第一端与所述第一DAC的输出端相连；

所述第一放大器的正输入端与所述第一电阻的第二端以及所述第二电阻的第一端相连；

所述第二电阻的第二端与所述第二放大器的输出端相连，所述第二放大器的正输入端与所述电阻单元的输入端相连；

所述第二放大器的负输入端与所述第二放大器的输出端相连；

所述第一放大器的负输入端与所述第三电阻的第一端以及所述第四电阻的第一端相连；

所述第三电阻的第二端接地；

所述第四电阻的第二端与所述第一三极管的源极相连；

所述第一放大器的输出端与所述第一三极管的栅极相连；所述第一三极管的漏极与第一正电源相连；所述第一正电源设置为输出第一正电压；

所述第五电阻的第一端与所述第一三极管的源极相连，所述第五电阻的第二端与所述第二放大器的正输入端相连后作为所述放大器单元的输出端，并与所述电阻单元的输入端相连。

3.根据权利要求2所述的恒流脉冲源，其特征在于，

所述第一放大器的第一正电源输入端与所述第一正电源相连；所述第一正电源设置为输出第一正电压；

所述第一放大器的第一负电源输入端与第一负电源相连；所述第一负电源设置为输出第一负电压；

所述第二放大器的第二正电源输入端与第二正电源相连；所述第二正电源设置为输出第二正电压；

所述第二放大器的第二负电源输入端与第二负电源相连；所述第二负电源设置为输出第二负电压。

4.根据权利要求2所述的恒流脉冲源，其特征在于，

所述第一放大器的第一正电源输入端以及所述第二放大器的第二正电源输入端均与第二正电源相连；所述第二正电源设置为输出第二正电压；

所述第一放大器的第一负电源输入端以及所述第二放大器的第二负电源输入端均与第二负电源相连；所述第二负电源设置为输出第二负电压。

5.根据权利要求1所述的恒流脉冲源，其特征在于，所述放大器单元包括：第一放大器、第一三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻和第七电阻；

所述第一电阻的第一端与所述第一DAC的输出端相连；

所述第一放大器的正输入端与所述第一电阻的第二端以及所述第二电阻的第一端相连；

所述第二电阻的第二端与所述第六电阻的第一段相连，所述第六电阻的第二端与所述第七电阻的第一端相连，所述第七电阻的第二端与所述第一三极管的源极相连；

所述第一放大器的负输入端与所述第三电阻的第一端以及所述第四电阻的第一端相连；

所述第三电阻的第二端接地；

所述第四电阻的第二端与所述第五电阻的第一端相连，所述第五电阻的第二端与所述第一三极管的源极相连；

所述第一放大器的输出端与所述第一三极管的栅极和源极相连；所述第一三极管的漏极与第二正电源相连；所述第二正电源设置为输出第二正电压。

6.根据权利要求5所述的恒流脉冲源，其特征在于，

所述第一放大器的第一正电源输入端与第二正电源相连；所述第二正电源设置为输出第二正电压；

所述第一放大器的第一负电源输入端与第二负电源相连；所述第二负电源设置为输出第二负电压。

7.根据权利要求2-4任意一项所述的恒流脉冲源，其特征在于，所述第一放大器和所述第二放大器采用LTC6275。

8.根据权利要求1-6任意一项所述的恒流脉冲源，其特征在于，所述第一DAC和所述第二DAC采用AD5443和/或AD5445。

9.根据权利要求1-6任意一项所述的恒流脉冲源，其特征在于，所述开关单元包括：单刀双掷开关；

所述单刀双掷开关包括：第一端点、第二端点、第三端点和可动刀；所述第一端点与所述电阻单元的输出端相连；

所述可动刀的固定端与所述第一端点相连；

所述可动刀的可动端在所述第二端点和所述第三端点之间择一连接；

所述第二端点与所述第二DAC的输出端相连；所述第三端点接地。

10.根据权利要求9所述的恒流脉冲源，其特征在于，所述单刀双掷开关采用ADG1419。