正负2.5V五位半电压源

一、产品简介

一款可以用于产生精密电压源的信号发生模块，具有0.00001V分辨率，250000字输出计数，2.5V输出量程，优于0.2%精度。

二、应用场景

1、 作为模拟量信号调试模块。如作为电压校验仪，模块具有高分辨、高精度的特点，可以作为电压表、万用表等的校验信号源，输出给定信号进行精度测试。

2、 制作高精度电源，模块具有高精度、高分辨率的特点，可用于制作高精度电源或电压信号源等功能。

三、产品概述

1、 采用两片12位数模转换器DAC7311组合输出，其具有1LSB相对精度（max）。

2、 采用REF5025电压基准，8ppm/℃最大温漂，0.1%精度。

3、 采用SGM8552轨到轨精密运放。

4、 主控采用STC8H8K64U单片机。

5、 显示采用1.3寸OLED显示屏，显示清晰直观，BOM表中未含有，请自备或购买。具体参数见产品参数4，链接见附件。

四、产品参数

1、 设计正输出量程0~+2.50000V，负输出量程0~-2.50000V，正负同时对称输出。输出计数250000字。受限于运放输出轨和稳压芯片实际输出电压限制约有数十至一百毫伏不达2.5V，输出端子为5.0接线端子。

2、 电源输入需求6-9V，采用5.0mm接线端子输入（推荐9V供电）。

3、 初始输出精度优于0.2%。引用误差，引用全量程2.5V。

4、 负载电流＜10mA。

5、 OLED为IIC接口，SSD1312驱动，从机地址0x78，3.3V供电，管脚排列GND、VCC、SCL、SDA。       

五、使用说明

1、 为模块接入电源，推荐9V供电（注意正负极）。

2、 模块上电，OLDE屏点亮显示当前数据，左上角两组小数字显示两组DAC当前输出码，中间大数字显示设定输出值，三角光标指示当前编辑位。

3、 将电压输出回路接入待测电压表或电路。

4、 下方的按键分别为左、右移位按键，减少、增加键。单击即可进入相关功能。

5、 单击左、右移位按键，数字底下三角光标左右移动，选定数字下方，即修改该位数据。

6、 单击减少、增加按键即可对光标所在数字位进行加减操作。

六、备注

1、 烧录需要准备CH340 USB转串口模块，请自备。

2、 本模块需要下载代码驱动（硬件+软件），提供hex文件供烧录，代码开源。代码用KEIL4开发，工程名为5Bit5_Volt_Soure.uvproj。详见附件。

3、 代码烧录文件使用STC官方烧录软件以串口下载方式烧录，软件及烧录教程在附件中。

4、 受限于运放不完全轨到轨输出和稳压芯片实际输出电压容差限制，约有数百毫伏不达2.5V，若需要使用极限接近2.5V的输出，为避免接近电源轨时的输出非线性，请根据实际成品输出使用高位电压表标定后使用。

5、 负输出由正输出进行1倍反比例放大得到，受限于匹配电阻精度等因素影响，负输出误差可能稍大于正输出。

7、 模块输出为开环输出，由DAC根据设定进行输出。如需要闭环输出可考虑加入24位ADC进行闭环。

8、 电路中运放周边的电阻请全部使用0.1%精度25ppm的精密电阻（或更优）。以实现输出精度（测试中的电阻为0.1%、25ppm），具体电阻设计需求精度可打开lceda工程查看属性。

9、 某宝购买元件，BOM成本约为15元（不含OLED屏）。

10、 PCB尺寸为75*49mm双层板，双面布线，元件单面排布。

七、测试视频

视频演示了模块逐渐改变输出设置，首先测试了低三位的输出情况（0.001~0.1）V，然后测试（0.1~1.8）V。后测试了1.8V左右低位的调整变化情况，测量误差可参考。（模块未做标定，均为理论设计指标换算输出）。