开源的电压电流校准仪，电流0至40mA，单步调节100nA，输出电压正负10V，单步调节20uV

Posted 2022-04-28 Simon223

说明：
输出电压±10V，单步调节20uV。
电流0至40mA，单步调节100nA。

开源来自elektormagazine，作者spo256al2
https://www.elektormagazine.com/ ... -and-0-to-40ma-0001


Voltage current calibrator.pdf (160.27 KB)
Calibrator-V1-1.zip (474.04 KB)
Calibrator_en_cours.zip (347.01 KB)



视频展示校准仪性能：

https://v.qq.com/x/page/w3236v6pmw1.html


1、基准电压的选择：

这是该电路中最关键的地方。如果我们需要±10uV的10.00000V基准电压，在现实世界中，它很难达到。电压基准本身就是一门科学，网络上有数十篇文章和专家讨论此主题，比如噪声，线性度，在短期和长期内的温飘等。在测试了三个电压基准（LTC6655，ADR445，MAX6350ESA）之后，选择了Maxim的MAX6350ESA，发现它具有5V输出，随时间推移会更加稳定。AD8676（双路低噪声，低失调漂移电压运算放大器）内部都装有运算放大器，可产生+ 10.48V和-10.48V。AD8676周围的电阻R16，R17，R18，R19，R20是低温漂移电阻（优于2ppm /°C）。

2、DAC选择

所选的DAC是AD5791，具有20位和1ppm的线性度。此线性功能简化了校准：仅需要调整0V点和10V点。具有15ppm线性度的20位DAC1220需要校正表，因此没有选择它。AD5791周围的原理图使用了ADI评估板上的元件。DAC接收+ 10.48V和-10.48V的基准电压，产生大约20uV的阶跃。

3、精密电流源

精密电流源的四个主要组件是AD8276仪表放大器，PZT1222和AD8677。

4、老化测试

作为任何基准电压源，必须对其进行老化以提高长期稳定性。选择在室温下放置1000个小时。经过41天（1000小时）后，参考电压稳定在4.99994V，两个参考电压10.50050和-10.49867稳定在+/- 10uV。