一種低功耗輸入電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型為一種低功耗輸入電路，其關(guān)鍵在于：設(shè)置有電源模塊，該電源模塊包括電源拾取線圈和整流電路，電源拾取線圈拾取的電源信號(hào)經(jīng)整流電路整流后為運(yùn)算放大器M1提供電源輸入，所述運(yùn)算放大器M1的正相輸入端接輸入信號(hào)VI，運(yùn)算放大器M1的輸出端經(jīng)電阻R5與隔離變壓器原邊線圈的一端連接，隔離變壓器原邊線圈的另一端經(jīng)MOS管Q1接地，隔離變壓器副邊線圈的一端與運(yùn)算放大器M1的反相輸入端連接，該隔離變壓器副邊線圈的另一端串接電阻R6和MOS管Q2后接地，所述電源拾取線圈拾取的電源信號(hào)經(jīng)過電阻R1和電阻R2分壓后驅(qū)動(dòng)所述MOS管Q1，所述電源拾取線圈拾取的電源信號(hào)還經(jīng)過電阻R3和電阻R4分壓后驅(qū)動(dòng)所述MOS管Q2。
【專利說明】一種低功耗輸入電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電子電路技術(shù)，具體地講，是一種用于儀器儀表信號(hào)采集過程中的低功耗輸入電路。
【背景技術(shù)】
[0002]為了滿足工業(yè)生產(chǎn)需求，各種傳感器設(shè)備已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域中，用于實(shí)現(xiàn)各種參量的檢測(cè)。由于傳感器設(shè)備輸出信號(hào)很微弱，往往需要經(jīng)過專門的處理電路進(jìn)行信號(hào)放大和信號(hào)整形才能提供給后極電路或者設(shè)備使用，現(xiàn)有的各種信號(hào)處理電路往往采用有源放大器作為信號(hào)放大電路，采用獨(dú)立電源對(duì)其供電，未考慮電源成本，功耗較大。而隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，高密度、高性能、低成本、低功耗已經(jīng)成為電路設(shè)計(jì)追求的趨勢(shì)?，F(xiàn)有的信號(hào)處理電路應(yīng)用于大規(guī)模、低功耗傳感器設(shè)備中，還存在一些缺陷。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種性能穩(wěn)定、節(jié)省能量的可對(duì)微小信號(hào)經(jīng)行放大和整形的低功耗輸入電路。具體技術(shù)方案如下:
[0004]一種低功耗輸入電路，其關(guān)鍵在于:設(shè)置有電源模塊，該電源模塊包括電源拾取線圈和整流電路，電源拾取線圈拾取的電源信號(hào)經(jīng)整流電路整流后為運(yùn)算放大器Ml提供電源輸入，所述運(yùn)算放大器Ml的正相輸入端接輸入信號(hào)VI，運(yùn)算放大器Ml的輸出端經(jīng)電阻R5與隔離變壓器原邊線圈的一端連接，隔離變壓器原邊線圈的另一端經(jīng)MOS管Ql接地，隔離變壓器副邊線圈的一端與運(yùn)算放大器Ml的反相輸入端連接，該隔離變壓器副邊線圈的另一端串接電阻R6和MOS管Q2后接地，在運(yùn)算放大器Ml的輸出端和反相輸入端之間連接有電容C2，在運(yùn)算放大器Ml正相輸入端和反相輸入端之間連接有電容C5 ；
[0005]所述電源拾取線圈拾取的電源信號(hào)經(jīng)過電阻Rl和電阻R2分壓后驅(qū)動(dòng)所述MOS管Q1，所述電源拾取線圈B2拾取的電源信號(hào)還經(jīng)過電阻R3和電阻R4分壓后驅(qū)動(dòng)所述MOS管Q2。
[0006]本實(shí)用新型的工作原理如下:
[0007]電源為運(yùn)算放大器Ml提供工作電源，輸入信號(hào)VI經(jīng)過運(yùn)算放大器Ml放大后輸出，電源拾取線圈拾取的信號(hào)為正弦波信號(hào)，經(jīng)電阻Rl和電阻R2分壓后接在P溝道增強(qiáng)型MOS管Ql柵極上，在電源拾取線圈拾取的信號(hào)正弦波信號(hào)的下半周期時(shí)觸發(fā)MOS管Ql漏極和源極導(dǎo)通，此時(shí)運(yùn)算放大器Ml的輸出信號(hào)便進(jìn)入隔離變壓器原邊線圈，輸出信號(hào)經(jīng)隔離變壓器隔離后由隔離變壓器輸出線圈輸出，提供給下級(jí)電路或者設(shè)備使用；同時(shí)在電源拾取線圈拾取的正弦波信號(hào)，經(jīng)電阻R3和電阻R4分壓后接在P溝道增強(qiáng)型MOS管Q2柵極上，在電源拾取線圈正弦波的下半周期時(shí)，觸發(fā)MOS管Q2漏極和源極導(dǎo)通，隔離變壓器副邊的線圈將隔離變壓器的輸出信號(hào)反饋到運(yùn)算放大器Ml的反向端上，調(diào)整運(yùn)算放大器Ml的輸出信號(hào)的大??；運(yùn)算放大器Ml只在電源拾取線圈的正弦波信號(hào)下半周期時(shí)才輸出信號(hào)，可節(jié)省大量電能，同時(shí)隔離變壓器副邊線圈接到運(yùn)算放大器Ml的反向輸入端可有效調(diào)節(jié)輸入信號(hào)VI在放大過程中因?yàn)楦蓴_、溫度漂移等的失真現(xiàn)象。
[0008]所述整流電路為二極管D2、二極管D3、電容C3以及電容C4組成的倍壓整流電路。在小電流的應(yīng)用領(lǐng)域，采用倍壓整流電路可節(jié)省電能。
[0009]所述整流電路的高電平輸出端經(jīng)過電阻R8連接在運(yùn)算放大器Ml的正電源輸入端，在運(yùn)算放大器Ml的正電源輸入端和正相輸入端之間還連接有電阻R7。
[0010]所述運(yùn)算放大器Ml的正電源輸入端還經(jīng)過穩(wěn)壓二極管Dl接地，在穩(wěn)壓二極管Dl的兩端連接有電容Cl，可保證提供給運(yùn)算放大器Ml的電壓更加穩(wěn)定。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果為:能對(duì)微小信號(hào)進(jìn)行大倍數(shù)放大，且放大電路整體性能穩(wěn)定、消耗的的電能極少，非常節(jié)省電能，同時(shí)可減小雜波干擾、溫度漂移等原因造成的信號(hào)失真。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0014]如圖1所示，一種低功耗輸入電路，其關(guān)鍵在于:設(shè)置有電源模塊1，該電源模塊I包括電源拾取線圈和整流電路，電源拾取線圈拾取的電源信號(hào)經(jīng)整流電路整流后為運(yùn)算放大器Ml提供電源輸入，所述運(yùn)算放大器Ml的正相輸入端接輸入信號(hào)VI，運(yùn)算放大器Ml的輸出端經(jīng)電阻R5與隔離變壓器BI原邊線圈的一端連接，隔離變壓器BI原邊線圈的另一端經(jīng)MOS管Ql接地，隔離變壓器BI副邊線圈的一端與運(yùn)算放大器Ml的反相輸入端連接，該隔離變壓器BI副邊線圈的另一端串接電阻R6和MOS管Q2后接地，在運(yùn)算放大器Ml的輸出端和反相輸入端之間連接有電容C2，在運(yùn)算放大器Ml正相輸入端和反相輸入端之間連接有電容C5 ；
[0015]所述電源拾取線圈拾取的電源信號(hào)經(jīng)過電阻Rl和電阻R2分壓后驅(qū)動(dòng)所述MOS管Ql，所述電源拾取線圈拾取的電源信號(hào)還經(jīng)過電阻R3和電阻R4分壓后驅(qū)動(dòng)所述MOS管Q2 ；
[0016]所述整流電路為二極管D2、二極管D3、電容C3以及電容C4組成的倍壓整流電路，所述電源拾取線圈一端接在二極管D2的負(fù)極，該二極管D2的負(fù)極還與二極管D3的正極相連，該二極管D2的正極串接電容C3和電容C4后接在二極管D3的負(fù)極上，所述電源拾取線圈的另一端接在電容C3和電容C4之間。
[0017]所述整流電路的高電平輸出端經(jīng)過電阻R8連接在運(yùn)算放大器Ml的正電源輸入端，在運(yùn)算放大器Ml的正電源輸入端和正相輸入端之間還連接有電阻R7。
[0018]所述運(yùn)算放大器Ml的正電源輸入端還經(jīng)過穩(wěn)壓二極管Dl接地，在穩(wěn)壓二極管Dl的兩端連接有電容Cl。
[0019]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，變壓器B2中的副邊輸出線圈為電源模塊I的電源拾取線圈，該電源拾取線圈中的電源信號(hào)為正弦波或者方波信號(hào)，經(jīng)二極管D2、二極管D3和電容C3、電容C4倍壓整流后為運(yùn)算放大器Ml供電，在該運(yùn)算放大器Ml正電源端設(shè)置的穩(wěn)壓二極管Dl可進(jìn)一步保證運(yùn)算放大器Ml的正常運(yùn)行；輸入信號(hào)VI從運(yùn)算放大器Ml正向輸入端輸入，經(jīng)放大后從運(yùn)算放大器Ml輸出端輸出；所述電源拾取線圈中的正玄波電源信號(hào)經(jīng)電阻Rl和電阻R2分壓后，在下半周期時(shí)觸發(fā)P溝道增強(qiáng)型MOS管Ql的漏極和源極導(dǎo)通，運(yùn)算放大器Ml輸出的信號(hào)進(jìn)入隔離變壓器BI原邊線圈，此時(shí)隔離變壓器BI的一組副邊輸出線圈兩端便輸出相應(yīng)的信號(hào)，這樣便實(shí)現(xiàn)了對(duì)輸入信號(hào)的整型，使整個(gè)放大電路工作在電源的負(fù)半周期，達(dá)到節(jié)省電能的目的；同時(shí)所述電源拾取線圈中的正玄波電源信號(hào)經(jīng)電阻R3和電阻R4分壓后，在下正玄波信號(hào)下半周期時(shí)觸發(fā)P溝道增強(qiáng)型MOS管Q2的漏極和源極導(dǎo)通，此時(shí)隔離變壓器BI的另一組副邊線圈導(dǎo)通，將反饋信號(hào)提供給運(yùn)算放大器Ml反向輸入端，調(diào)節(jié)運(yùn)算放大器Ml輸出的大小，在該運(yùn)算放大器Ml的反向輸入端和輸出端間還連接的第二電容C2也可跟隨運(yùn)算放大器Ml的輸出，防止信號(hào)失真，因反饋線圈也工作在電源的負(fù)半周期，可節(jié)省電能；在運(yùn)算放大器Ml的同向輸入端和反向輸入端間設(shè)置的電容C5可濾除輸入信號(hào)VI中的雜波,使輸出信號(hào)更加穩(wěn)定。
[0020]以上的實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型優(yōu)選的實(shí)施例進(jìn)行了描述，并非對(duì)本實(shí)用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)思想的前提下，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行的變形和改進(jìn)均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種低功耗輸入電路，其特征在于:設(shè)置有電源模塊(1)，該電源模塊(I)包括電源拾取線圈和整流電路，電源拾取線圈拾取的電源信號(hào)經(jīng)整流電路整流后為運(yùn)算放大器Ml提供電源輸入，所述運(yùn)算放大器Ml的正相輸入端接輸入信號(hào)VI，運(yùn)算放大器Ml的輸出端經(jīng)電阻R5與隔離變壓器(BI)原邊線圈的一端連接，隔離變壓器(BI)原邊線圈的另一端經(jīng)MOS管Ql接地，隔離變壓器(BI)副邊線圈的一端與運(yùn)算放大器Ml的反相輸入端連接，該隔離變壓器(BI)副邊線圈的另一端串接電阻R6和MOS管Q2后接地，在運(yùn)算放大器Ml的輸出端和反相輸入端之間連接有電容C2，在運(yùn)算放大器Ml正相輸入端和反相輸入端之間連接有電容C5 ； 所述電源拾取線圈拾取的電源信號(hào)經(jīng)過電阻Rl和電阻R2分壓后驅(qū)動(dòng)所述MOS管Q1，所述電源拾取線圈拾取的電源信號(hào)還經(jīng)過電阻R3和電阻R4分壓后驅(qū)動(dòng)所述MOS管Q2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低功耗輸入電路，其特征在于:所述整流電路為二極管D2、二極管D3、電容C3以及電容C4組成的倍壓整流電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低功耗輸入電路，其特征在于:所述整流電路的高電平輸出端經(jīng)過電阻R8連接在運(yùn)算放大器Ml的正電源輸入端，在運(yùn)算放大器Ml的正電源輸入端和正相輸入端之間還連接有電阻R7。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低功耗輸入電路，其特征在于:所述運(yùn)算放大器Ml的正電源輸入端還經(jīng)過穩(wěn)壓二極管Dl接地，在穩(wěn)壓二極管Dl的兩端連接有電容Cl。
【文檔編號(hào)】H03F1/30GK203445843SQ201320505665
【公開日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月19日
【發(fā)明者】岳周 申請(qǐng)人:重慶宇通系統(tǒng)軟件有限公司