在科学研究或电子产品测试中,需要用到各种信号源,提供电压或电流信号给被测系统以确定被测系统各项性能参数。本文有针对性地提出了一种输出范围在0-10V内任意可调,精度为0.01%的直流信号源设计方法,该方法以4个12位DAC叠加来实现高精度D/A转换,通过单片机进行输出控制,并利用片外24位A/D构建了反馈校正模块,建立了一个闭环控制系统,从而有效提高了系统的整体精度。该信号源在硬件上分为以下几个模块:电源模块、按键与显示模块、RS232通讯模块、基准源模块、D/A转换模块、运算放大模块、A/D转换模块及MCU主芯片模块。文中详细介绍了各模块的工作原理及电路设计过程,为保证精度,各模块采用线性电源供电,A/D及D/A转换器的参考电压均由外部具有极低温漂的基准源提供,闭环电路由24bit ADC构建,校准数据储存在外部32KB*8bit的EEPROM中,电路中所有运放均具有极低的失调电压,确保输出稳定。软件设计采用模块化思路设计,使用C语言编写,包括按键与显示、A/D和D/A控制、电压校正算法及输出调整等。主程序设计成状态机,分别为校验模式,输出模式,停止模式。校验模式通过采样80组数据完成校正表的建立;输出模式主要完成用户设定值的输出,通过调用校正表中的数据采用增量式PID控制完成输出调整并进行OLED显示;停止模式下通过控制ADC通道关闭,输出停止。经调试样机及输出测试,所设计的直流信号源精度达到了0.01%,性能稳定可靠,不仅满足了设计要求,还节约了成本,适用于一般的电路测试,也适用于其他需要高精度直流信号的场合。