基于PWM的精密可调直流标准源设计

直流标准源主要为工业现场和实验室提供精密的直流电压信号，它可以被独立设计，用来对其他电路提供基准，也可被集成在较为复杂的测量仪器中作为核心模块，其精度和分辨率直接影响着仪器仪表和电子电路系统的精度和输出分辨能力。

计量部门采用标准源作为标定数字万用表等的校准仪器，例如美国Fluke公司的5700A直流电压输出具有1 µV的高分辨率和8 ppm的不确定度，可以用于校准七位半以下的高精度数字万用表[1-2]。目前国内的直流标准源精度和分辨率有待于提高，较为领先的产品如华光高科HG30-3B（直流电压输出精度0.03%，分辨率0.1 mV）和华仪MS7221（直流电压输出精度0.02%，分辨率1 mV）与国外同类型产品仍有差距。随着微处理器与仪器领域的结合，研究人员对标准源在数字化、智能化、处理速度、便携性等方向提出了更高的要求。

针对精密仪器的校准与精密实验对直流标准源的高精度、高分辨率的要求，以及标准设备国产化的需求，本文针对直流标准源分辨率和精度提升策略进行研究，设计并研制了一种基于PWM的程控高分辨精密直流标准源，输出−7～+7V的直流电压，达到0.1 µV的高分辨率和4 ppm的不确定度。