[实用新型]一种双极性电流源

说明书

技术领域

本实用新型属于电流源技术领域，尤其涉及一种双极性电流源。

背景技术

在冷原子、超冷原子、核磁共振(NMR)、超导量子干涉装置(SQUID,superconducting quantum interference device)等实验中需要在线圈中通电流以产生磁场(磁光阱、磁阱)实现对原子进行操纵。

但根据不同的实验场景，在实际操作过程中，对线圈中通入的电流有不同的要求，如，在需要产生特定波形的磁场时，电流的大小需模拟可控；在需要在固定电感下产生所需磁场时，需要电流达到数安培；在某些实验中需要电流产生反向磁场，因此需要双极性电流源。

如何提供一种模拟可控，且电流能够达到数安培的双极性电流源成为亟需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种双极性电流源，以满足模拟可控、电流达到数安培且双极型的要求。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种双极性电流源，包括：

比例积分运算模块、第一功率运算放大器、负载、检流模块、第一电阻、第二电阻和供电电路；

所述比例积分运算模块包括电阻网络、第一运算放大器和积分电容；所述比例积分运算模块包括第一输入端、第二输入端、第三输入端和输出端，所述第一运算放大器的输出端与所述积分电容的一端相连，作为所述比例积分运算模块的输出端；所述第一输入端用于输入预设电压，所述第二输入端用于输入参考电压，所述第三输入端用于接收反馈电信号；

所述第一功率运算放大器的正输入端与所述比例积分运算模块的输出端相连；

所述第一功率运算放大器的输出端与所述第一电阻的一端相连；

所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端相连；

所述第一电阻和所述第二电阻的公共端与所述第一功率运算放大器的负输入端相连；

所述第二电阻的另一端接地；

所述检测模块包括第一接线端、第二接线端和电压输出端；

所述负载位于所述检流模块的第一接线端与所述第一功率运算放大器的输出端之间，所述检流模块的第二接线端接地，或所述负载位于所述检流模块的第二接线端与地之间，所述检流模块的第一接线端与所述第一功率运算放大器的输出端相连；

所述检流模块用于检测经过所述负载的电流，所述电压输出端与所述比例积分运算模块的第三输入端相连；

所述供电电路与所述第一运算放大器、所述第一功率运算放大器和所述检流模块分别相连。

经由上述的技术方案可知，本实用新型提供的双极性电流源，包括比例积分运算模块、第一功率运算放大器、负载、检流模块、第一电阻、第二电阻和供电电路，其中，采用比例积分模块进行精确计算，再经过第一功率运算放大器进行功率放大，实现负载输出电流与输入电压成正比，输出电流模拟可控；而由于采用第一功率运算放大器实现电流的放大，使得输出电流较大，能够达到数安培；由于第一功率运算放大器能够实现正负输出，从而能够得到双极性电流源。

进一步地，由于本实用新型的双极性电流源采用第一功率运算放大器，所述第一功率运算放大器相对于双极结型晶体管或MOSFET(金属氧化物半导体场效晶体管，Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)，具有噪声小、共模抑制、电源抑制比较高的特点，本实用新型提供的双极性电流源还具有噪声低、共模抑制、电源抑制比较高的特点，低噪声设计能够使得双极性电流源的输出电流控制精度较高，且本实用新型提供的双极性电流源结构简单，无死区电压，能够实现冷原子、超冷原子、核磁共振(NMR)、超导量子干涉装置等实验中精密的磁场控制，如三维磁场补偿等。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种双极性电流源的结构框图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种双极性电流源的结构框图；

图3为本实用新型实施例提供的一种低压差线性稳压器结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种检流模块位于负载后端的双极性电流源的具体结构示意图；