恒流輸出電路的制作方法
【專利摘要】一種恒流輸出電路，包括分壓電路、運算放大電路以及負(fù)反饋補(bǔ)償電路，所述分壓電路包括第一電阻R1、第二電阻R2以及第三電阻R3，所述運算放大電路包括運算放大器U1、第四電阻R4、第五電阻R5以及第六電阻R6，所述負(fù)反饋補(bǔ)償電路包括第七電阻R7以及第八電阻R8。本實用新型電路與傳統(tǒng)的恒流電路相比，具有輸出電流穩(wěn)定、輸出范圍可調(diào)、輸出精度高等優(yōu)點；與傳統(tǒng)的油量采集電路相比，大大減少了軟件開發(fā)的工作量，且其應(yīng)用非常靈活，而且成本優(yōu)勢明顯。另外，其各部分電路均可由離散原器件搭建，如此在保證恒流輸出的同時，顯著降低了物料成本，在某些應(yīng)用中顯示出了明顯的優(yōu)勢。
【專利說明】
恒流輸出電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于恒流輸出驅(qū)動技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種恒流輸出電路。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，主流的模擬量采樣電路大致有兩類:一類是將油量傳感器上拉至固定電壓，經(jīng)分壓由MCU采集，計算出外部傳感器電壓；另一類是由恒流源給油量傳感器提供電流，從而直接讀出外部阻值。第一類電路結(jié)構(gòu)簡單，需要比較復(fù)雜的軟件濾波及采集算法，采集精度較差。且由于電阻本身誤差，產(chǎn)線需要對每個產(chǎn)品進(jìn)行校準(zhǔn)，以此保證采樣精度要求。上述這些缺點如果用恒流源供電電路，則完全可以避免。由于恒流電路輸出電流恒定，并且精度較高，所以軟件只需要將讀到的電壓值轉(zhuǎn)換成外部電阻值就可以直接算出當(dāng)前油量。該方法對軟件算法及產(chǎn)線校準(zhǔn)的要求大大降低，從而使系統(tǒng)魯棒性大大提高。因此，在中高端汽車儀表上大都應(yīng)用此恒流源電路。
[0003]電壓上拉式采集電路還有一個潛在缺陷，就是受上拉電壓波動影響較大。由于期間離散型等原因，無法保證上拉電源一直保持恒定，這將影響采樣精度，從而導(dǎo)致油量判斷出現(xiàn)偏差。
[0004]對于恒流源供電電路，目前市場上也有多種方案，但是，均具有輸出電流不穩(wěn)定、輸出范圍不可調(diào)、輸出精度低等缺點。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]基于此，針對上述技術(shù)問題，提供一種恒流輸出電路。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案:
[0007]—種恒流輸出電路，包括分壓電路、運算放大電路以及負(fù)反饋補(bǔ)償電路，所述分壓電路包括第一電阻R1、第二電阻R2以及第三電阻R3，所述第一電阻R1、第二電阻R2以及第三電阻R2依次與第一電源Vl串聯(lián)后接地，所述運算放大電路包括運算放大器U1、第四電阻R4、第五電阻R5以及第六電阻R6，所述負(fù)反饋補(bǔ)償電路包括第七電阻R7以及第八電阻R8，所述運算放大器Ul的正極與第二電源V2連接后接地，負(fù)極接地，該運算放大器Ul的輸出端與所述第八電阻R8連接后接地，所述第四電阻R4—端與所述第一電阻Rl以及第二電阻R2連接，另一端與所述運算放大器Ul的同相輸入端連接，所述第五電阻R5的一端與所述運算放大器Ul的同相輸入端連接，另一端與所述第八電阻R8的接地端連接，所述第六電阻R6—端與所述第二電阻R2以及第三電阻R3連接，另一端與所述運算放大器Ul的反相輸入端連接，所述第七電阻R7—端與所述運算放大器Ul的反相輸入端連接，另一端與所述運算放大器Ul的輸出端連接。
[0008]所述第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7以及第八電阻R8的阻值滿足如下關(guān)系:
[0009]1?5/1?4 = 1?7/1?6，且1?4 = 1?6，1?5 = 1?7;
[0010]R5?100*R8,且 R5>>1000 歐姆；
[0011]R5、R7〈10 千歐。
[0012]本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、制作方便，并具有如下優(yōu)點:
[0013]1、能夠確保電源電壓波動時，電流輸出恒定；
[0014]2、顯著減少軟件工作量，只需產(chǎn)線校準(zhǔn)后軟件直接讀取電壓即可；
[0015]3、可以方便地調(diào)節(jié)輸出電流大??；
[0016]4、與傳統(tǒng)的恒流輸出電路相比，具有配置靈活、調(diào)節(jié)簡單，價格便宜等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0017]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】本實用新型進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0018]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0019]如圖1所示，一種恒流輸出電路，包括分壓電路110、運算放大電路120以及負(fù)反饋補(bǔ)償電路130。
[0020]分壓電路110與第一電源Vl連接，用來調(diào)節(jié)運算放大電路120的輸入電壓，從而使輸出電流范圍可調(diào)，保證了電路功能的靈活性;運算放大電路120用來隔離輸入與輸出，保證輸出電流不受負(fù)載變化及電源波動的影響；負(fù)反饋補(bǔ)償電路130能將運算放大電路120的輸出誤差反饋至該運算放大電路120的輸入端，自動調(diào)節(jié)輸出能力，當(dāng)油量傳感器的阻值發(fā)生變化時，保持輸出電流恒定。
[0021]其中，分壓電路110包括第一電阻R1、第二電阻R2以及第三電阻R3，第一電阻R1、第二電阻R2以及第三電阻R2依次與第一電源Vl串聯(lián)后接地。
[0022]分壓電路110還包括第一電容Cl以及第二電容C2，第一電容Cl與第一電阻Rl連接后接地，構(gòu)成低通濾波器，第二電容C2與第二電阻R2連接后接地，構(gòu)成低通濾波器，在保證輸入到運算放大電路120電壓恒定的同時，濾除干擾，使輸入到運算放大電路120的信號穩(wěn)定，沒有干擾。
[0023]運算放大電路120包括運算放大器Ul、第四電阻R4、第五電阻R5以及第六電阻R6，負(fù)反饋補(bǔ)償電路130包括第七電阻R7以及第八電阻R8。
[0024]運算放大器Ul的正極與第二電源V2連接后接地，負(fù)極接地，該運算放大器Ul的輸出端與第八電阻R8連接后接地，第四電阻R4—端與第一電阻Rl以及第二電阻R2連接，另一端與運算放大器Ul的同相輸入端連接，第五電阻R5的一端與運算放大器Ul的同相輸入端連接，另一端與第八電阻R8的接地端連接，第六電阻R6—端與第二電阻R2以及第三電阻R3連接，另一端與運算放大器Ul的反相輸入端連接，第七電阻R7—端與運算放大器Ul的反相輸入端連接，另一端與運算放大器Ul的輸出端連接，其中，第二電阻R2兩端分別作為運算放大器Ul的同相輸入端及反相輸入端輸入。
[0025]其中，運算放大器Ul起到放大作用的同時，還保證輸入與輸出的隔離，從而保證輸出電流不受負(fù)載變化及電源波動的影響，第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6以及第七電阻R7用于調(diào)整放大增益，用來擴(kuò)大輸出電流調(diào)整范圍。
[0026]第七電阻R7除了用于增益調(diào)整，還作為反饋電阻將輸出誤差反饋至運算放大器Ul的反相輸入端，以補(bǔ)償輸出誤差。
[0027]經(jīng)推導(dǎo)、計算可得輸出電流的計算公式:
[0028]1ut=[V1*R2/(R1+R2+R3)]*(R5/R4)/R8；
[0029]由上式可知，輸出電流只與第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第八電阻R8以及第一電源Vl有關(guān)，只要保持這些參數(shù)不變，輸出電流將維持恒定，由于這些電阻都是高精度電阻，且第一電源Vl的精度也較高，所以輸出電流精度也較尚O
[0030]較佳的，為了使本實用新型電路的性能達(dá)到優(yōu)秀狀態(tài)，第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7以及第八電阻R8的阻值需滿足如下關(guān)系:
[0031]1?5/1?4 = 1?7/1?6，且1?4 = 1?6，1?5 = 1?7;
[0032]R5?100*R8,且 R5>>1000 歐姆；
[0033]R5、R7〈10 千歐。
[0034]本實用新型電路與傳統(tǒng)的恒流電路相比，具有輸出電流穩(wěn)定、輸出范圍可調(diào)、輸出精度高等優(yōu)點；與傳統(tǒng)的油量采集電路相比，大大減少了軟件開發(fā)的工作量，且其應(yīng)用非常靈活，而且成本優(yōu)勢明顯。另外，其各部分電路均可由離散原器件搭建，如此在保證恒流輸出的同時，顯著降低了物料成本，在某些應(yīng)用中顯示出了明顯的優(yōu)勢。
[0035]但是，本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，以上的實施例僅是用來說明本實用新型，而并非用作為對本實用新型的限定，只要在本實用新型的實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本實用新型的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種恒流輸出電路，其特征在于，包括分壓電路、運算放大電路以及負(fù)反饋補(bǔ)償電路，所述分壓電路包括第一電阻Rl、第二電阻R2以及第三電阻R3，所述第一電阻R1、第二電阻R2以及第三電阻R2依次與第一電源Vl串聯(lián)后接地，所述運算放大電路包括運算放大器U1、第四電阻R4、第五電阻R5以及第六電阻R6，所述負(fù)反饋補(bǔ)償電路包括第七電阻R7以及第八電阻R8，所述運算放大器Ul的正極與第二電源V2連接后接地，負(fù)極接地，該運算放大器Ul的輸出端與所述第八電阻R8連接后接地，所述第四電阻R4—端與所述第一電阻Rl以及第二電阻R2連接，另一端與所述運算放大器Ul的同相輸入端連接，所述第五電阻R5的一端與所述運算放大器Ul的同相輸入端連接，另一端與所述第八電阻R8的接地端連接，所述第六電阻R6—端與所述第二電阻R2以及第三電阻R3連接，另一端與所述運算放大器Ul的反相輸入端連接，所述第七電阻R7—端與所述運算放大器Ul的反相輸入端連接，另一端與所述運算放大器Ul的輸出端連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種恒流輸出電路，其特征在于，所述第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7以及第八電阻R8的阻值滿足如下關(guān)系:R5/R4 = R7/R6，且R4 = R6，R5 = R7; R5?100*R8，且 R5>>1000 歐姆； R5、R7〈10 千歐。
【文檔編號】G05F1/46GK205644336SQ201520947943
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2015年11月24日
【發(fā)明人】段光華
【申請人】上海偉世通汽車電子系統(tǒng)有限公司