專利名稱：電流檢測(cè)電路及usb接口電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電流檢測(cè)電路及USB接口電路。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的電流檢測(cè)電路，通常是采用集成運(yùn)算放大器和專用的電流檢測(cè)IC來(lái)實(shí)現(xiàn)，然而，該電流檢測(cè)電路的成本較高?，F(xiàn)有技術(shù)中，也偶有采用三極管來(lái)實(shí)現(xiàn)的電流檢測(cè)電路,如圖I所示，圖I是現(xiàn)有技術(shù)中一種電流檢測(cè)電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。該電路包括工作電源輸入端101、檢測(cè)輸入端102、檢測(cè)輸出端103、電阻R11、電阻R12、電阻R13、電 阻R14、電阻R15、電阻R16、電阻R17、電阻R18、電容(11、電容(12、穩(wěn)壓二極管202、穩(wěn)壓二極管201及三極管QlI。其中，三極管Qll為PNP三極管。具體地，電阻Rll的一端與工作電源輸入端101連接，電阻Rll的另一端經(jīng)電阻R12與檢測(cè)輸入端102連接，電阻R13的一端與工作電源輸入端101連接，電阻R13的另一端經(jīng)電阻R14與檢測(cè)輸入端102連接，穩(wěn)壓二極管ZD2的陰極與工作電源輸入端101連接，穩(wěn)壓二極管ZD2的陽(yáng)極與檢測(cè)輸入端102連接，電阻R15的一端與工作電源輸入端101連接，電阻R15的另一端分別與穩(wěn)壓二極管ZDl的陰極及三極管Qll的發(fā)射極連接，三極管Qll的發(fā)射極還經(jīng)電容Cll與檢測(cè)輸入端102連接，三極管Qll的基極經(jīng)電阻R16與檢測(cè)輸入端102連接，三極管Qll的集電極與穩(wěn)壓二極管ZDl的陽(yáng)極連接，且經(jīng)相互串聯(lián)的電阻R17及電阻R18接地，電阻R17和電阻R18之間的連接點(diǎn)為檢測(cè)輸出端103，電容C12的一端與三極管Qll的集電極連接，電容C12的另一端接地。圖I所示的電流檢測(cè)電路相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中采用集成運(yùn)算放大器和專用的電流檢測(cè)IC實(shí)現(xiàn)的電流檢測(cè)電路，雖然在一定程度上降低了電路成本，但是圖I所示的電流檢測(cè)電路仍然存在以下缺陷電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電路成本較高，溫度特性較差，電路的穩(wěn)定性及可靠性不高，檢測(cè)靈敏度低。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的是提供一種電流檢測(cè)電路，旨在簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)、降低電路成本，以及提聞電路的穩(wěn)定性和可罪性。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提出一種電流檢測(cè)電路，該電流檢測(cè)電路包括工作電源輸入端、檢測(cè)輸入端、電流采樣電阻、檢測(cè)輸出端、以及用于對(duì)所述檢測(cè)輸入端的電流進(jìn)行放大的第一級(jí)三極管放大電路和第二級(jí)三極管放大電路；其中所述電流采樣電阻的一端與所述檢測(cè)輸入端連接，其另一端與所述工作電源輸入端連接；所述第一級(jí)三極管放大電路的信號(hào)輸入端與所述檢測(cè)輸入端連接，其信號(hào)輸出端與所述第二級(jí)三極管放大電路的信號(hào)輸入端連接；所述第二級(jí)三極管放大電路的信號(hào)輸出端與所述檢測(cè)輸出端連接；所述第一級(jí)三極管放大電路的電源輸入端及所述第二級(jí)三極管放大電路的電源輸入端均與所述工作電源輸入端連接。優(yōu)選地，所述第一級(jí)三極管放大電路包括第一電阻和第一三極管；其中[0009]所述第一三極管的基極與所述檢測(cè)輸入端連接，其集電極與所述工作電源輸入端連接，其發(fā)射極與所述第二級(jí)三極管放大電路的信號(hào)輸入端連接，且經(jīng)所述第一電阻接地。優(yōu)選地，所述第二級(jí)三極管放大電路包括第二電阻、第三電阻、第四電阻及第二三極管;其中:所述第三電阻的一端為所述第二級(jí)三極管放大電路的信號(hào)輸入端，與所述第一三極管的發(fā)射極連接，所述第三電阻的另一端與所述第二三極管的基極連接；所述第二三極管的發(fā)射極經(jīng)所述第二電阻與所述工作電源輸入端連接，其集電極與所述檢測(cè)輸出端連接，且經(jīng)所述第四電阻接地。優(yōu)選地，所述第一三極管為NPN三極管，所述第二三極管為PNP三極管。優(yōu)選地，所述第一三極管的放大倍數(shù)與所述第二三極管的放大倍數(shù)相同。優(yōu)選地，所述第一電阻的阻值大于所述第四電阻的阻值。本實(shí)用新型還提出一種USB接口電路，所述USB接口電路包括電流檢測(cè)電路，所述電流檢測(cè)電路包括工作電源輸入端、檢測(cè)輸入端、電流采樣電阻、檢測(cè)輸出端、以及用于對(duì)所述檢測(cè)輸入端的電流進(jìn)行放大的第一級(jí)三極管放大電路和第二級(jí)三極管放大電路；其中所述電流采樣電阻的一端與所述檢測(cè)輸入端連接，其另一端與所述工作電源輸入端連接；所述第一級(jí)三極管放大電路的信號(hào)輸入端與所述檢測(cè)輸入端連接，其信號(hào)輸出端與所述第二級(jí)三極管放大電路的信號(hào)輸入端連接；所述第二級(jí)三極管放大電路的信號(hào)輸出端與所述檢測(cè)輸出端連接；所述第一級(jí)三極管放大電路的電源輸入端及所述第二級(jí)三極管放大電路的電源輸入端均與所述工作電源輸入端連接。本實(shí)用新型提出的電流檢測(cè)電路，通過(guò)電流采樣電阻將檢測(cè)輸入端的電流轉(zhuǎn)換為電壓，該電壓經(jīng)過(guò)第一級(jí)三極管放大電路和第二級(jí)三極管放大電路的放大后，形成相應(yīng)的檢測(cè)電壓，根據(jù)該檢測(cè)電壓的大小進(jìn)而判斷檢測(cè)輸入端的電流是否過(guò)流。本實(shí)用新型電流檢測(cè)電路相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中的電流檢測(cè)電路，極大地簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu)，降低了電路成本，同時(shí)，本實(shí)用新型電流檢測(cè)電路的溫度特性好，檢測(cè)靈敏度高，電路穩(wěn)定可靠，性價(jià)比高。

圖I是現(xiàn)有技術(shù)中一種電流檢測(cè)電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型電流檢測(cè)電路較佳實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)用新型目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合說(shuō)明書附圖及具體實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。圖2是本實(shí)用新型電流檢測(cè)電路較佳實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。參照?qǐng)D2，本實(shí)用新型電流檢測(cè)電路包括工作電源輸入端201、檢測(cè)輸入端202、電流采樣電阻R5、檢測(cè)輸出端203、第一級(jí)三極管放大電路204及第二級(jí)三極管放大電路205。具體地，電流采樣電阻R5的一端與檢測(cè)輸入端202連接，電流采樣電阻R5的另一端與工作電源輸入端201連接；第一級(jí)三極管放大電路204的信號(hào)輸入端與檢測(cè)輸入端202連接，第一級(jí)三極管放大電路204的信號(hào)輸出端與第二級(jí)三極管放大電路205的信號(hào)輸入端連接；第二級(jí)三極管放大電路205的信號(hào)輸出端與檢測(cè)輸出端203連接；第一級(jí)三極管放大電路204的電源輸入端及第二級(jí)三極管放大電路205的電源輸入端均與工作電源輸入端201連接。其中，第一級(jí)三極管放大電路204包括第一電阻Rl和第一三極管Ql ;第二級(jí)三極管放大電路205包括第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4及第二三極管Q2。具體地，第一三極管Ql的基極為第一級(jí)三極管放大電路204的信號(hào)輸入端，與檢測(cè)輸入端202連接，第一三極管Ql的集電極為第一級(jí)三極管放大電路204的電源輸入端，與工作電源輸入端201連接,第一三極管Ql的發(fā)射極為第一級(jí)三極管放大電路204的信號(hào)輸出端，與第二級(jí)三極管放大電路205的信號(hào)輸入端連接，且經(jīng)第一電阻Rl接地；第三電阻R3的一端為第二級(jí)三極管放大電路205的信號(hào)輸入端，與上述第一三極 管Ql的發(fā)射極連接，第三電阻R3的另一端與第二三極管Q2的基極連接；第二電阻R2的一端為第二級(jí)三極管放大電路205的電源輸入端，與工作電源輸入端201連接，第二電阻R2的另一端與第二三極管Q2的發(fā)射極連接，第二三極管Q2的集電極為第二級(jí)三極管放大電路205的信號(hào)輸出端，與檢測(cè)輸出端203連接，且經(jīng)第四電阻R4接地。其中，本實(shí)施例中的第一三極管Ql為NPN三極管，第二三極管Q2為PNP三極管，第一三極管Ql的放大倍數(shù)與第二三極管Q2的放大倍數(shù)相同。第一級(jí)三極管放大電路204為基本的共集電極放大電路，第二級(jí)三極管放大電路205為基本的共發(fā)射極放大電路。本實(shí)用新型電流檢測(cè)電路在元器件的選擇上，第一三極管Ql與第二三極管Q2宜選用同一廠家的性能參數(shù)相近、放大倍數(shù)相同的三極管，且放大倍數(shù)稍微大的三極管；本實(shí)施例中的電流采樣電阻R5的阻值的選擇十分重要，因?yàn)槿綦娏鞑蓸与娮鑂5的阻值過(guò)大，則會(huì)增加無(wú)用功耗，若電流采樣電阻R5的阻值過(guò)小，則會(huì)導(dǎo)致本實(shí)施例的增益增加而降低電路的穩(wěn)定性；第一電阻Rl為第一三極管Ql的負(fù)載電阻，其阻值較大，比如330k歐姆；第三電阻R3為第一級(jí)三極管放大電路204和第二級(jí)三極管放大電路205之間的隔離電阻，第三電阻R3為IOOk歐姆左右的電阻。由于第一三極管Ql的溫度變化主要由其基極到其發(fā)射極之間的PN結(jié)決定，而此PN結(jié)同時(shí)加到第二三極管Q2的基極，第二三極管Q2的溫度特性也主要由其發(fā)射極到其基極之間的PN結(jié)決定，由于第三電阻R3的兩端同時(shí)有兩個(gè)結(jié)構(gòu)基本相同的PN結(jié)的存在，因此，在溫度升高或降低時(shí)，第三電阻R3兩端的電流變化很小，故第三電阻R3在本實(shí)施例中，可以減小因第一三極管Ql和第二三極管Q2兩者的溫度變化而造成的電路檢測(cè)誤差；第四電阻R4為第二三極管Q2的負(fù)載電阻，其阻值較大，本實(shí)施例中，第四電阻R4的阻值小于第一電阻Rl (第一三極管Ql的負(fù)載電阻)的阻值，第四電阻R4的阻值為IOOk歐姆，該IOOk歐姆的第四電阻R4可以使第二級(jí)三極管放大電路205獲得較大的增益和較小的功耗；第二電阻R2為第二三極管Q2的發(fā)射極負(fù)反饋電阻，第二電阻R2的阻值主要決定本實(shí)用新型電流檢測(cè)電路的檢測(cè)電流的斜率，即可以通過(guò)調(diào)節(jié)第二電阻R2的阻值以調(diào)節(jié)第二級(jí)三極管放大電路205的放大倍數(shù)，同時(shí)，第二電阻R2也能改善第一三極管Ql和第二三極管Q2的工作穩(wěn)定性。另外，若本實(shí)用新型電流檢測(cè)電路的后級(jí)需要作限幅處理時(shí)，通常在第四電阻R4上再串接一個(gè)電阻。本實(shí)用新型電流檢測(cè)電路的工作原理具體描述如下當(dāng)檢測(cè)輸入端202的電流發(fā)生變化時(shí)，即流經(jīng)電流采樣電阻R5的電流發(fā)生變化時(shí),這個(gè)變化的電流會(huì)以電流采樣電阻R5上的電壓的形式加在第一三極管Ql的基極，由于第一級(jí)三極管放大電路204為基本的共集電極放大電路，故第一三極管Ql的發(fā)射極的電壓變化與其基極的電壓變化成相同的變化趨勢(shì)(第一三極管Ql的發(fā)射極電壓/第一三極管Ql的基極電壓=1/1)，第一三極管Ql的發(fā)射極的電壓再經(jīng)過(guò)第二級(jí)三極管放大電路205的放大后，最終以電壓的形式體現(xiàn)在第二三極管Q2的集電極(即檢測(cè)輸出端203)，因此，檢測(cè)輸入端202的電流和檢測(cè)輸出端203的電壓成正比的關(guān)系，即檢測(cè)輸入端202的電流越大，則檢測(cè)輸出端203的電壓就越大。本實(shí)用新型電流檢測(cè)電路通過(guò)對(duì)檢測(cè)輸出端203的電壓的檢測(cè)，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)檢測(cè)輸入端202的電流的檢測(cè)。本實(shí)用新型電流檢測(cè)電路由于第一三極管Ql為第二三極管Q2提供了直流偏置，從而很好地彌補(bǔ)了第二三極管Q2的溫度特性，使得本實(shí)用新型電流檢測(cè)電路的增益、線性度及溫度特性都得到改善，即使本實(shí)用新型電流檢測(cè)電路中的第一三極管Ql和第二三極管Q2的放大倍數(shù)或管壓降存有一定的偏差，但由于第二電阻R2的作用，可以使得該偏差減小，在一些精度要求不十分嚴(yán)格的情況下，本實(shí)用新型電流檢測(cè)電路完全可以替代現(xiàn)有技術(shù)中采用集成運(yùn)算放大器和專用的電流檢測(cè)IC實(shí)現(xiàn)的電流檢測(cè)電路，以極大地提高電路·性價(jià)比。本實(shí)用新型電流檢測(cè)電路，通過(guò)電流采樣電阻將檢測(cè)輸入端的電流轉(zhuǎn)換為電壓，該電壓經(jīng)過(guò)第一級(jí)三極管放大電路和第二級(jí)三極管放大電路的放大后，形成相應(yīng)的檢測(cè)電壓，根據(jù)該檢測(cè)電壓的大小進(jìn)而判斷檢測(cè)輸入端的電流是否過(guò)流。本實(shí)用新型電流檢測(cè)電路相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中的電流檢測(cè)電路，極大地簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu)，降低了電路成本，同時(shí)，本實(shí)用新型電流檢測(cè)電路的溫度特性好，檢測(cè)靈敏度高，電路穩(wěn)定可靠，性價(jià)比高。本實(shí)用新型還提出一種USB接口電路，該USB接口電路包括電流檢測(cè)電路，其電流檢測(cè)電路的電路結(jié)構(gòu)與上面實(shí)施例所述的電流檢測(cè)電路的電路結(jié)構(gòu)相同，此處不再贅述。以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種電流檢測(cè)電路，其特征在于，包括工作電源輸入端、檢測(cè)輸入端、電流采樣電阻、檢測(cè)輸出端、以及用于對(duì)所述檢測(cè)輸入端的電流進(jìn)行放大的第一級(jí)三極管放大電路和第二級(jí)三極管放大電路；其中 所述電流采樣電阻的一端與所述檢測(cè)輸入端連接，其另一端與所述工作電源輸入端連接；所述第一級(jí)三極管放大電路的信號(hào)輸入端與所述檢測(cè)輸入端連接，其信號(hào)輸出端與所述第二級(jí)三極管放大電路的信號(hào)輸入端連接；所述第二級(jí)三極管放大電路的信號(hào)輸出端與所述檢測(cè)輸出端連接；所述第一級(jí)三極管放大電路的電源輸入端及所述第二級(jí)三極管放大電路的電源輸入端均與所述工作電源輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電流檢測(cè)電路，其特征在于，所述第一級(jí)三極管放大電路包括第一電阻和第一三極管；其中 所述第一三極管的基極與所述檢測(cè)輸入端連接，其集電極與所述工作電源輸入端連接，其發(fā)射極與所述第二級(jí)三極管放大電路的信號(hào)輸入端連接，且經(jīng)所述第一電阻接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電流檢測(cè)電路，其特征在于，所述第二級(jí)三極管放大電路包括第二電阻、第三電阻、第四電阻及第二三極管；其中 所述第三電阻的一端為所述第二級(jí)三極管放大電路的信號(hào)輸入端，與所述第一三極管的發(fā)射極連接，所述第三電阻的另一端與所述第二三極管的基極連接；所述第二三極管的發(fā)射極經(jīng)所述第二電阻與所述工作電源輸入端連接，其集電極與所述檢測(cè)輸出端連接，且經(jīng)所述第四電阻接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電流檢測(cè)電路，其特征在于，所述第一三極管為NPN三極管，所述第二三極管為PNP三極管。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電流檢測(cè)電路，其特征在于，所述第一三極管的放大倍數(shù)與所述第二三極管的放大倍數(shù)相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電流檢測(cè)電路，其特征在于，所述第一電阻的阻值大于所述第四電阻的阻值。
7.一種USB接口電路，其特征在于，包括權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的電流檢測(cè)電路。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種電流檢測(cè)電路及USB接口電路，電流檢測(cè)電路包括工作電源輸入端、檢測(cè)輸入端、電流采樣電阻、檢測(cè)輸出端、以及用于對(duì)檢測(cè)輸入端的電流進(jìn)行放大的第一級(jí)三極管放大電路和第二級(jí)三極管放大電路；電流采樣電阻的一端與檢測(cè)輸入端連接，其另一端與工作電源輸入端連接；第一級(jí)三極管放大電路的信號(hào)輸入端與檢測(cè)輸入端連接，其信號(hào)輸出端與第二級(jí)三極管放大電路的信號(hào)輸入端連接；第二級(jí)三極管放大電路的信號(hào)輸出端與檢測(cè)輸出端連接；第一級(jí)三極管放大電路的電源輸入端及第二級(jí)三極管放大電路的電源輸入端均與工作電源輸入端連接。本實(shí)用新型簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu)，降低了電路成本，同時(shí)，提高了電路的穩(wěn)定性和可靠性。
文檔編號(hào)G01R19/00GK202757983SQ20122028721
公開(kāi)日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月18日
發(fā)明者王安偉 申請(qǐng)人:深圳Tcl新技術(shù)有限公司