如何Hold住所有線性電源指標（一）

電源指標

乍一看，可變直流電源設備似乎很簡單。但它其實是一種極為復雜、準確而且耐用的高負荷電子設備。無論是阻性、感性、容性、低阻抗、高阻抗、穩態還是可變負載，電源設備都必須可靠地提供穩定、精密和清潔的電壓和電流。從而我們因該根據應用，選擇適合的電源要求進而透徹地理解電源指標。

線性電源指標

首先我們介紹一下線性電源指標。線性電源非常耐用、準確并能提供低噪聲功率。它們簡單、直接的反饋機制提供了優秀的負載調整率和整體穩定性。圖1示出了線性電源的簡化框圖。

線性電源[1]有很多指標，但可以從邏輯上劃分為三類：準確度和分辨率、穩定性以及交流特性。我們將分別介紹屬于這三類的重要指標。

大多數直流電源有兩種工作模式。在恒壓（CV）模式下，電源會根據用戶設置調節輸出電壓。在恒流（CC）模式下，電源將調節電流。電源是CV模式還是CC模式不僅取決于用戶設置還取決于負載電阻[2]。在CV模式和CC模式下，電源適用不同的指標。

準確度和分辨率指標

在任意給定時間上，電源調節電壓或電流并在儀器準確度范圍內使電壓或電流與設置相匹配。

• 在CV模式下，在儀器準確度指標范圍內輸出電壓匹配電壓設置。電流由負載阻抗決定。
• 在CC模式下，輸出電流匹配電流極限設置。電壓由負載阻抗決定。

在歷史上，直流電源用戶使用電位計設置輸出電壓或電流。今天，微處理器從用戶接口或遠端接口接收輸入。數模轉換器（DAC[3]）接收數字設置，將其轉換為模擬值并用作模擬調節器的參考。設置分辨率和準確度的值由轉換質量和調節過程決定。

電壓和電流設置（有時稱為極限或設置值）分別有與之相關的分辨率和準確度指標。這些設置的分辨率決定了輸出可調的最小增量，準確度描述了輸出值符合國際標準的程度。應當分別考慮設置和回讀指標[4]。回讀準確度好并不一定就意味著設置準確度好。

大多數直流電源提供內置儀表測量電壓和電流。這些儀表測量電源輸出提供的電壓和電流。由于儀表讀取返回至電源的電壓和電流，所以儀表測量值通常稱為回讀值。大多數專業電源包含了使用模數轉換器的數字儀表并且這些內部儀器指標類似于數字萬用表指標。電源在前面板顯示儀表值并通過其遠程接口（如果配置了）發送儀表值。

如何設置準確度呢？

設置準確度決定了調節參數與國際標準定義理論值的接近程度。電源輸出不確定度主要由DAC誤差項（包括量化誤差）決定。通過連至電源輸出端的可追蹤、精密測量系統測量調節變量進而測試設置準確度。設置準確度為：

±(設置值的% + 偏移量)

例如，吉時利2200-32-3電源[5]的電壓設置準確度指標為±(0.03% + 3mV)。因此，當設置輸出5V時，輸出值不確定度為(5V)(0.0003 + 3mV)，或4.5mV。電流設置準確度也類似地規定和計算。

教你Hold住分辨率！

設置分辨率是電源上電壓或電流的最小設置變化量選項。有時，此參數稱為編程分辨率。分辨率指標限制了可設置的離散電平數。通常，離散電平數由用戶接口位數和DAC位數共同決定。更多位數的DAC能更精細地控制其輸出并能提供更分明的環路控制參考值。但是，失調和增益誤差校正會使分辨率低于DAC提供的位數。

用單步設置修改分辨率不一定總會使輸出相應改變。但是，設置準確度指標管理著設置與輸出的關系，并應在此容許范圍內校準儀器。

設置分辨率可以用絕對單位值或滿量程百分數表示。例如，吉時利2200[6]-32-3的電壓設置分辨率為1mV，電流設置分辨率為0.1mA。