一种低功耗输入电路的制作方法

xiaoxiao2020-9-10  2

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一种低功耗输入电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型为一种低功耗输入电路,其关键在于:设置有电源模块,该电源模块包括电源拾取线圈和整流电路,电源拾取线圈拾取的电源信号经整流电路整流后为运算放大器M1提供电源输入,所述运算放大器M1的正相输入端接输入信号VI,运算放大器M1的输出端经电阻R5与隔离变压器原边线圈的一端连接,隔离变压器原边线圈的另一端经MOS管Q1接地,隔离变压器副边线圈的一端与运算放大器M1的反相输入端连接,该隔离变压器副边线圈的另一端串接电阻R6和MOS管Q2后接地,所述电源拾取线圈拾取的电源信号经过电阻R1和电阻R2分压后驱动所述MOS管Q1,所述电源拾取线圈拾取的电源信号还经过电阻R3和电阻R4分压后驱动所述MOS管Q2。
【专利说明】一种低功耗输入电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电子电路技术,具体地讲,是一种用于仪器仪表信号采集过程中的低功耗输入电路。
【背景技术】
[0002]为了满足工业生产需求,各种传感器设备已经广泛应用于各个领域中,用于实现各种参量的检测。由于传感器设备输出信号很微弱,往往需要经过专门的处理电路进行信号放大和信号整形才能提供给后极电路或者设备使用,现有的各种信号处理电路往往采用有源放大器作为信号放大电路,采用独立电源对其供电,未考虑电源成本,功耗较大。而随着电子技术的不断发展,高密度、高性能、低成本、低功耗已经成为电路设计追求的趋势。现有的信号处理电路应用于大规模、低功耗传感器设备中,还存在一些缺陷。
实用新型内容
[0003]本实用新型针对现有技术的不足,提出一种性能稳定、节省能量的可对微小信号经行放大和整形的低功耗输入电路。具体技术方案如下:
[0004]一种低功耗输入电路,其关键在于:设置有电源模块,该电源模块包括电源拾取线圈和整流电路,电源拾取线圈拾取的电源信号经整流电路整流后为运算放大器Ml提供电源输入,所述运算放大器Ml的正相输入端接输入信号VI,运算放大器Ml的输出端经电阻R5与隔离变压器原边线圈的一端连接,隔离变压器原边线圈的另一端经MOS管Ql接地,隔离变压器副边线圈的一端与运算放大器Ml的反相输入端连接,该隔离变压器副边线圈的另一端串接电阻R6和MOS管Q2后接地,在运算放大器Ml的输出端和反相输入端之间连接有电容C2,在运算放大器Ml正相输入端和反相输入端之间连接有电容C5 ;
[0005]所述电源拾取线圈拾取的电源信号经过电阻Rl和电阻R2分压后驱动所述MOS管Q1,所述电源拾取线圈B2拾取的电源信号还经过电阻R3和电阻R4分压后驱动所述MOS管Q2。
[0006]本实用新型的工作原理如下:
[0007]电源为运算放大器Ml提供工作电源,输入信号VI经过运算放大器Ml放大后输出,电源拾取线圈拾取的信号为正弦波信号,经电阻Rl和电阻R2分压后接在P沟道增强型MOS管Ql栅极上,在电源拾取线圈拾取的信号正弦波信号的下半周期时触发MOS管Ql漏极和源极导通,此时运算放大器Ml的输出信号便进入隔离变压器原边线圈,输出信号经隔离变压器隔离后由隔离变压器输出线圈输出,提供给下级电路或者设备使用;同时在电源拾取线圈拾取的正弦波信号,经电阻R3和电阻R4分压后接在P沟道增强型MOS管Q2栅极上,在电源拾取线圈正弦波的下半周期时,触发MOS管Q2漏极和源极导通,隔离变压器副边的线圈将隔离变压器的输出信号反馈到运算放大器Ml的反向端上,调整运算放大器Ml的输出信号的大小;运算放大器Ml只在电源拾取线圈的正弦波信号下半周期时才输出信号,可节省大量电能,同时隔离变压器副边线圈接到运算放大器Ml的反向输入端可有效调节输入信号VI在放大过程中因为干扰、温度漂移等的失真现象。
[0008]所述整流电路为二极管D2、二极管D3、电容C3以及电容C4组成的倍压整流电路。在小电流的应用领域,采用倍压整流电路可节省电能。
[0009]所述整流电路的高电平输出端经过电阻R8连接在运算放大器Ml的正电源输入端,在运算放大器Ml的正电源输入端和正相输入端之间还连接有电阻R7。
[0010]所述运算放大器Ml的正电源输入端还经过稳压二极管Dl接地,在稳压二极管Dl的两端连接有电容Cl,可保证提供给运算放大器Ml的电压更加稳定。
[0011]本实用新型的有益效果为:能对微小信号进行大倍数放大,且放大电路整体性能稳定、消耗的的电能极少,非常节省电能,同时可减小杂波干扰、温度漂移等原因造成的信号失真。
【专利附图】

【附图说明】
[0012]图1为本实用新型电路原理图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
[0014]如图1所示,一种低功耗输入电路,其关键在于:设置有电源模块1,该电源模块I包括电源拾取线圈和整流电路,电源拾取线圈拾取的电源信号经整流电路整流后为运算放大器Ml提供电源输入,所述运算放大器Ml的正相输入端接输入信号VI,运算放大器Ml的输出端经电阻R5与隔离变压器BI原边线圈的一端连接,隔离变压器BI原边线圈的另一端经MOS管Ql接地,隔离变压器BI副边线圈的一端与运算放大器Ml的反相输入端连接,该隔离变压器BI副边线圈的另一端串接电阻R6和MOS管Q2后接地,在运算放大器Ml的输出端和反相输入端之间连接有电容C2,在运算放大器Ml正相输入端和反相输入端之间连接有电容C5 ;
[0015]所述电源拾取线圈拾取的电源信号经过电阻Rl和电阻R2分压后驱动所述MOS管Ql,所述电源拾取线圈拾取的电源信号还经过电阻R3和电阻R4分压后驱动所述MOS管Q2 ;
[0016]所述整流电路为二极管D2、二极管D3、电容C3以及电容C4组成的倍压整流电路,所述电源拾取线圈一端接在二极管D2的负极,该二极管D2的负极还与二极管D3的正极相连,该二极管D2的正极串接电容C3和电容C4后接在二极管D3的负极上,所述电源拾取线圈的另一端接在电容C3和电容C4之间。
[0017]所述整流电路的高电平输出端经过电阻R8连接在运算放大器Ml的正电源输入端,在运算放大器Ml的正电源输入端和正相输入端之间还连接有电阻R7。
[0018]所述运算放大器Ml的正电源输入端还经过稳压二极管Dl接地,在稳压二极管Dl的两端连接有电容Cl。
[0019]本实用新型是这样实现的,变压器B2中的副边输出线圈为电源模块I的电源拾取线圈,该电源拾取线圈中的电源信号为正弦波或者方波信号,经二极管D2、二极管D3和电容C3、电容C4倍压整流后为运算放大器Ml供电,在该运算放大器Ml正电源端设置的稳压二极管Dl可进一步保证运算放大器Ml的正常运行;输入信号VI从运算放大器Ml正向输入端输入,经放大后从运算放大器Ml输出端输出;所述电源拾取线圈中的正玄波电源信号经电阻Rl和电阻R2分压后,在下半周期时触发P沟道增强型MOS管Ql的漏极和源极导通,运算放大器Ml输出的信号进入隔离变压器BI原边线圈,此时隔离变压器BI的一组副边输出线圈两端便输出相应的信号,这样便实现了对输入信号的整型,使整个放大电路工作在电源的负半周期,达到节省电能的目的;同时所述电源拾取线圈中的正玄波电源信号经电阻R3和电阻R4分压后,在下正玄波信号下半周期时触发P沟道增强型MOS管Q2的漏极和源极导通,此时隔离变压器BI的另一组副边线圈导通,将反馈信号提供给运算放大器Ml反向输入端,调节运算放大器Ml输出的大小,在该运算放大器Ml的反向输入端和输出端间还连接的第二电容C2也可跟随运算放大器Ml的输出,防止信号失真,因反馈线圈也工作在电源的负半周期,可节省电能;在运算放大器Ml的同向输入端和反向输入端间设置的电容C5可滤除输入信号VI中的杂波,使输出信号更加稳定。
[0020]以上的实施例仅仅是对本实用新型优选的实施例进行了描述,并非对本实用新型的范围进行限定,在不脱离本实用新型设计思想的前提下,本领域的普通技术人员对本实用新型进行的变形和改进均落入本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种低功耗输入电路,其特征在于:设置有电源模块(1),该电源模块(I)包括电源拾取线圈和整流电路,电源拾取线圈拾取的电源信号经整流电路整流后为运算放大器Ml提供电源输入,所述运算放大器Ml的正相输入端接输入信号VI,运算放大器Ml的输出端经电阻R5与隔离变压器(BI)原边线圈的一端连接,隔离变压器(BI)原边线圈的另一端经MOS管Ql接地,隔离变压器(BI)副边线圈的一端与运算放大器Ml的反相输入端连接,该隔离变压器(BI)副边线圈的另一端串接电阻R6和MOS管Q2后接地,在运算放大器Ml的输出端和反相输入端之间连接有电容C2,在运算放大器Ml正相输入端和反相输入端之间连接有电容C5 ; 所述电源拾取线圈拾取的电源信号经过电阻Rl和电阻R2分压后驱动所述MOS管Q1,所述电源拾取线圈拾取的电源信号还经过电阻R3和电阻R4分压后驱动所述MOS管Q2。
2.根据权利要求1所述的低功耗输入电路,其特征在于:所述整流电路为二极管D2、二极管D3、电容C3以及电容C4组成的倍压整流电路。
3.根据权利要求1或2所述的低功耗输入电路,其特征在于:所述整流电路的高电平输出端经过电阻R8连接在运算放大器Ml的正电源输入端,在运算放大器Ml的正电源输入端和正相输入端之间还连接有电阻R7。
4.根据权利要求3所述的低功耗输入电路,其特征在于:所述运算放大器Ml的正电源输入端还经过稳压二极管Dl接地,在稳压二极管Dl的两端连接有电容Cl。
【文档编号】H03F1/30GK203445843SQ201320505665
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年8月19日 优先权日:2013年8月19日
【发明者】岳周 申请人:重庆宇通系统软件有限公司

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