基于LM317可調(diào)穩(wěn)壓器的毫歐表構(gòu)建方案

我最近在調(diào)試一個(gè)設(shè)計(jì)時(shí)，發(fā)現(xiàn)從接地層到電源層存在一處短路。我找不到毫歐表或等效的測(cè)試儀來(lái)查找這類(lèi)短路。所以，我上網(wǎng)搜索，希望找到一種很容易構(gòu)建的毫歐表。

我在一個(gè)制造商的數(shù)據(jù)手冊(cè)中找到了答案，其中針對(duì)小阻值測(cè)量介紹了基本的四線(xiàn)法。該方法使用電壓基準(zhǔn)IC作為受控恒流源的輸入級(jí)。于是我快速翻了下我的舊元件箱，發(fā)現(xiàn)了一些LM317可調(diào)穩(wěn)壓器，這類(lèi)IC可以在其VOUT和VADJ端子之間提供1.25V電壓，用這個(gè)恒定電壓就可以解決恒流問(wèn)題。另一個(gè)需要解決的問(wèn)題是恒流源的輸出電壓范圍。

我調(diào)試的那個(gè)電路采用3.3V供電，因此必須將這個(gè)電壓限制為3.3V。LM317配置為一個(gè)恒流源，如果其輸出電阻太高，那么它提供的輸出電壓就與輸入電壓相等。因?yàn)槲蚁胧褂霉ぷ髋_(tái)電源或9V電池，這個(gè)電壓會(huì)燒掉板上的任何3.3V邏輯。理想情況下，我希望將電壓限制為1.5V。因此，我想到了圖1中的配置。

圖1：使用穩(wěn)壓器IC和一些電阻器制作自己的毫歐表。

IC1用于控制NPN達(dá)林頓晶體管Q1的基極，它可以對(duì)所選電阻兩端的電壓進(jìn)行穩(wěn)壓，從而形成一個(gè)恒流源。這個(gè)電流源會(huì)根據(jù)電路中所選發(fā)射極電阻，而提供10mA或100mA電流。使用S1的目的是延長(zhǎng)電池壽命?？梢栽?a target="_blank">測(cè)試點(diǎn)A和B之間加一個(gè)電阻性負(fù)載，然后使用DVM（數(shù)字電壓表）測(cè)量電阻兩端的電壓，以此校準(zhǔn)電流源。我使用5Ω和10Ω電阻，將一個(gè)S2位置設(shè)置為10mA，將另一個(gè)設(shè)置為100mA。

要測(cè)量小電阻，可以將測(cè)試點(diǎn)A和B連接到該電阻的兩端。將DVM設(shè)置在毫伏范圍。DVM所讀到的電壓與待測(cè)電阻成比例。如果你按照建議來(lái)校準(zhǔn)電路的話(huà)，則100mA范圍的讀數(shù)為10Ω/V，10mA范圍的讀數(shù)為100Ω/V。

要跟蹤PCB短路的情況，可以將這個(gè)裝置的測(cè)試點(diǎn)A和B連接到可疑短路信號(hào)的兩端。將一個(gè)DVM探針連接到測(cè)試點(diǎn)A，然后使用另一個(gè)來(lái)檢測(cè)電路。如果一根走線(xiàn)上的電壓恒定，那么就表明其上沒(méi)有電流流過(guò)，也即短路不是由這根走線(xiàn)所引起。在低讀數(shù)走線(xiàn)上尋找高讀數(shù)，在高讀數(shù)走線(xiàn)上尋找低讀數(shù)，就可以找出短路源頭。
編輯：hfy