本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種運算放大器、驅(qū)動接口、測控設(shè)備、驅(qū)動電路和驅(qū)動器。

背景技術(shù)：

在電子、電氣或者智能產(chǎn)品的工作過程中所涉及到的電子測量與控制領(lǐng)域中，現(xiàn)有的中央處理器或者微型控制器內(nèi)部及其以外的雙向接口器件都是由方向選擇電路通過其引出控制線路來決定其在被實際操作時是用作輸入還是輸出的，而電平轉(zhuǎn)換電路則是在制造生產(chǎn)時就決定了其在應(yīng)用時的實際方向和適用性能的。比如：達林頓驅(qū)動器件uln2003，只能輸出驅(qū)動；總線驅(qū)動器74hc245，操作時需通過方向引腳來決定；各類數(shù)據(jù)選擇器只能用作輸入選擇；各類數(shù)據(jù)分配器只能用作輸出分配；光電耦合器在實際應(yīng)用電路中被設(shè)計用作輸出時就不能再被用作輸入，反之，當被設(shè)計用作輸入時就不能再用作輸出；led驅(qū)動器只具有恒流驅(qū)動作用等。

相關(guān)技術(shù)中的接口電路或者電平轉(zhuǎn)換電路存在以下缺陷：

1、對于單向接口電路而言，當應(yīng)用電路被設(shè)計或制造之后，其輸入或輸出的方向就被決定了，在實際應(yīng)用時對輸入或輸出方向進行變更非常困難。

2、對于雙向接口電路，當應(yīng)用電路被設(shè)計或制造之后，其能適應(yīng)的端口電壓或電流范圍就被決定了，在實際應(yīng)用時將其應(yīng)用在高電壓輸入或需要大電流驅(qū)動的環(huán)境中非常困難。

3、作為測控領(lǐng)域應(yīng)用的信號采集或驅(qū)動輸出的電路板卡，設(shè)計過程中就決定了其應(yīng)用時的單一性，在實際應(yīng)用時是很難改變，不管是缺少一路輸入還是輸出，都不得不多增加一塊相應(yīng)的板卡，而此時不管應(yīng)用于另一方向的板卡還剩有多少足夠的富余量，導(dǎo)致電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本增加。

4、在進行測控產(chǎn)品研發(fā)時，當對制造好的板卡現(xiàn)場進行調(diào)試時，往往會遇到不是缺少輸入就是缺少輸出等問題，除非不計成本地留有足夠的富余量，此時如果需要修改硬件設(shè)計并重新制造，則會導(dǎo)致研發(fā)周期明顯延長。

5、在板卡產(chǎn)品定型后，如果需要進行軟件功能升級，往往也會出現(xiàn)輸入或輸出端口缺少的問題。

6、在同一應(yīng)用板卡上，一般都需要根據(jù)測控對象來選擇相應(yīng)的輸入或輸出接口芯片，進而導(dǎo)致增加研發(fā)成本或生產(chǎn)單位的庫存管理成本。

7、微型控制器或中央處理器的輸入端口的耐壓值受到限制，不能高于接口電路或電平轉(zhuǎn)換電路工作電壓的兩倍，嚴重影響微型控制器或中央處理器應(yīng)用范圍。

針對相關(guān)技術(shù)中的接口電路或電平轉(zhuǎn)換電路由于無法支持輸入或輸出接口的轉(zhuǎn)換導(dǎo)致降低應(yīng)用電路性能的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例提供了一種運算放大器、驅(qū)動接口、測控設(shè)備、驅(qū)動電路和驅(qū)動器，以至少解決相關(guān)技術(shù)中的接口電路或電平轉(zhuǎn)換電路由于無法支持既可以作為高電壓輸入接口又可以作為大電流輸出接口的轉(zhuǎn)換導(dǎo)致降低應(yīng)用電路性能的技術(shù)問題。

根據(jù)本發(fā)明實施例的一個方面，提供了一種運算放大器，該運算放大器作為輸入和/或輸出接口，其中，運算放大器對應(yīng)于一個晶體管時，晶體管的外部電路還包括：晶體管；第一端口，通過第一電阻與晶體管的基極相連接；第二端口，與晶體管的發(fā)射極相連接；第三端口，與晶體管的集電極相連接；以及第四端口，通過第二電阻與晶體管的發(fā)射極相連接，作為信號輸入與信號輸出的公共端口。

進一步地，運算放大器還包括：第一二極管，與第一電阻串聯(lián)，其中，第一二極管的陽極與第一電阻相連接，陰極與晶體管的基極相連接，或者第一二極管的陽極與第一端口相連接，陰極與第一電阻相連接。

進一步地，運算放大器還包括：第二二極管，陽極與晶體管的發(fā)射極相連接，陰極與第三端口相連接。

根據(jù)本發(fā)明實施例的另一方面，還提供了一種驅(qū)動接口，驅(qū)動接口為電流或者電壓驅(qū)動接口，驅(qū)動接口包括本發(fā)明實施例中的任意一種運算放大器，其中，運算放大器的第一端口和第四端口懸空，驅(qū)動電流或者驅(qū)動電壓從運算放大器的第二端口流入，經(jīng)過運算放大器中的第二二極管從運算放大器中的第三端口流出，其中，運算放大器的第三端口與被驅(qū)動對象相連接。

根據(jù)本發(fā)明實施例的另一方面，還提供了一種測控設(shè)備，包括至少一個測控接口，其中，測控接口為本發(fā)明實施例中的任意一種的運算放大器。

根據(jù)本發(fā)明實施例的另一方面，還提供了一種驅(qū)動電路，驅(qū)動電路用于驅(qū)動led，驅(qū)動電路包括本發(fā)明實施例中的任意一種運算放大器，驅(qū)動電路還包括：第一電阻分壓器，可調(diào)節(jié)端與運算放大器中的第一端口相連接，另一端與供電電源相連接，其中，被驅(qū)動led陽極一端與供電電源或與第四端口共地的電源相連接，另一端與運算放大器中的第三端口相連接；以及第二電阻分壓器，可調(diào)節(jié)端與運算放大器中的第二端口相連接，另一端接地。

根據(jù)本發(fā)明實施例的另一方面，還提供了一種驅(qū)動器，驅(qū)動器用于驅(qū)動電子圖文顯示屏，其中，電子圖文顯示屏包括至少一個驅(qū)動信號輸入接口，驅(qū)動器包括：驅(qū)動電路，與至少一個驅(qū)動信號輸入接口相連接，其中，驅(qū)動電路包括至少一個本發(fā)明實施例中的任意一種運算放大器；控制單元，與驅(qū)動電路相連接，用于控制驅(qū)動電路對電子圖文顯示屏的驅(qū)動過程；以及供電電源，分別與驅(qū)動電路和控制單元相連接。

進一步地，驅(qū)動電路包括：電源端口，與供電電源相連接，其中，電源端口為至少一個運算放大器中的第一端口的共同端口，運算放大器的電流同相輸入端口或電壓反相輸入端口對應(yīng)于一個晶體管的基極端口；至少一個發(fā)射極端口，分別與控制單元相連接，其中，每個運算放大器的電流反相輸入端口或電壓同相輸入端口對應(yīng)一個晶體管的發(fā)射極端口；至少一個集電極端口，分別與至少一個驅(qū)動信號輸入接口相連接，其中，每個運算放大器的輸出端口對應(yīng)一個集電極端口；以及接地端口，為至少一個運算放大器中的第四端口的共同端口。

根據(jù)本發(fā)明實施例的另一方面，還提供了一種檢測設(shè)備，檢測設(shè)備用于檢測開關(guān)通斷狀態(tài)，檢測設(shè)備包括本發(fā)明實施例中的任意一種運算放大器，運算放大器的第三端口作為信號輸入端口，檢測設(shè)備還包括：作為被測對象的開關(guān)，一端通過信號輸入端口與運算放大器的晶體管的集電極相連接，一端接地；以及限流電阻，用于將開關(guān)的通斷狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娖叫盘柕透郀顟B(tài)，其中，運算放大器的第三端口通過限流電阻與檢測設(shè)備的供電電源或與第四端口共地的電源相連接。

根據(jù)本發(fā)明實施例的另一方面，還提供了一種傳感器，傳感器適用于檢測寬電壓波動范圍的信號電平狀態(tài)，傳感器包括本發(fā)明實施例中的任意一種運算放大器，被檢測的信號源與第三端口相連接，檢測信號從第二端口輸出，通過調(diào)節(jié)第二電阻或第一電阻控制晶體管從信號源分流的電流量。

在本發(fā)明實施例中，運算放大器可以作為輸入和/或輸出接口，當運算放大器對應(yīng)于一個晶體管時，晶體管的外部電路還包括：晶體管；第一端口，通過第一電阻與晶體管的基極相連接；第二端口，與晶體管的發(fā)射極相連接；第三端口，與晶體管的集電極相連接；以及第四端口，通過第二電阻與晶體管的發(fā)射極相連接，作為信號輸入 與信號輸出的公共端口。本發(fā)明實施例的運算放大器能夠?qū)崿F(xiàn)在輸入接口和輸出接口之間靈活地進行轉(zhuǎn)化，從而實現(xiàn)了擴大運算放大器的使用范圍，提高應(yīng)用電路的整體性能的技術(shù)效果，進而解決了相關(guān)技術(shù)中的接口電路或電平轉(zhuǎn)換電路由于無法支持輸入或輸出接口的轉(zhuǎn)換導(dǎo)致降低應(yīng)用電路性能的技術(shù)問題。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的運算放大器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的一種可選的運算放大器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的另一種可選的運算放大器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的再一種可選的運算放大器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的led驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的led驅(qū)動電路的另一結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是根據(jù)本發(fā)明實施例的電子圖文顯示屏驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是根據(jù)本發(fā)明實施例的陳列式驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是根據(jù)本發(fā)明實施例的汽車喇叭開關(guān)狀態(tài)的檢測設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的一種汽車喇叭開關(guān)狀態(tài)的檢測設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；以及

圖11是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的另一種汽車喇叭開關(guān)狀態(tài)的檢測設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分的實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應(yīng)當屬于本發(fā)明保護的范圍。

需要說明的是，本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這 樣使用的數(shù)據(jù)在適當情況下可以互換，以便這里描述的本發(fā)明的實施例能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤４送?，術(shù)語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列單元的過程、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些單元，而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它單元。

根據(jù)本發(fā)明實施例，提供了一種運算放大器的實施例，需要說明的是，該實施例的運算放大器可以作為應(yīng)用電路的輸入接口，也可以作為應(yīng)用電路的輸出接口，還可以同時作為應(yīng)用電路的輸入/輸出接口。

圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的運算放大器的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，該運算放大器可以包括：

晶體管q，第一端口vdj，通過第一電阻rb與晶體管q的基極b相連接；第二端口i/oe，與晶體管q的發(fā)射極e相連接；第三端口i/oc，與晶體管q的集電極c相連接；以及第四端口gnd，通過第二電阻re與晶體管q的發(fā)射極e相連接，作為信號輸入與信號輸出的公共端口。

第一端口vdj可以作為調(diào)整從i/oc端口吸收進來的電流大小值的控制電壓輸入端口，第二端口i/oe可以作為與第三端口i/oc直接連接的采樣點的電平狀態(tài)值的電平輸出、目標驅(qū)動大電流輸入的端口，第三端口i/oc可以作為連接存在寬電壓波動范圍采樣點、恒定電流輸入和目標驅(qū)動大電流輸出的端口，第四端口gnd可以作為信號輸入、輸出及連接工作電源負極的公共端口。

如圖1所示，方框ⅰ內(nèi)共包含有3個元器件，它們的連接關(guān)系是：

q是晶體管，也稱晶體管三極管，部分人也習(xí)慣稱其為三極管，代表一個集電極開路輸出的電流運算放大器ⅰa。其中，b是三極管q的基極，相對于它代表的集電極開路輸出的電流運算放大器ⅰa來說是同相輸入端，通過電阻器rb連接到vdj端口，流過rb的電流的大小同時決定著流入i/oc端口的電流的大小。e是三極管q的發(fā)射極，相對于它代表的集電極開路輸出的電流運算放大器ⅰa來說是反向輸入端，在直接連接到i/oe端口的同時也通過電阻器re連接到gnd端口，在加到vdj的電壓恒定時，電阻器re的阻值越大，流入i/oc端口的電流就越小。c是三極管q的集電極，相對于它代表的集電極開路輸出的電流運算放大器ⅰa來說是輸出端，直接連接到i/oc端口，也是采樣電流的吸入口。

需要說明的是，本發(fā)明實施例中的三極管q可以是雙極型普通晶體三極管，其可以是npn型結(jié)構(gòu)，如圖1所示的三極管q，也可以是pnp型三極管或單極型cmos三極 管，本發(fā)明實施例中的運算放大器還可以使用其它形式的電流放大器來構(gòu)成相似功能的電路。

作為一種可選的實施例，圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的一種可選的運算放大器的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的另一種可選的運算放大器的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2和圖3所示，該實施例的運算放大器還可以包括：第一二極管db，與第一電阻rb串聯(lián)，其中，第一二極管db的陽極可以與第一電阻rb相連接，陰極與晶體管q的基極b相連接，或者第一二極管db的陽極可以與第一端口vdj相連接，陰極與第一電阻rb相連接。本發(fā)明實施例的運算放大器在晶體管q的基極b與第一端口vdj之間串聯(lián)一個二極管db，能達到增大允許通過第二端口向第三端口輸出驅(qū)動電壓值的效果。

作為一種可選的實施例，圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的再一種可選的運算放大器的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4所示，該實施例的運算放大器還可以包括：第二二極管d，陽極與晶體管q的發(fā)射極e相連接，陰極與第三端口i/oc相連接。端口i/oc可以通過二極管d連接到e和i/oe端口。d是從i/oe進入的驅(qū)動電流經(jīng)從i/oc輸出的通路，d的陽極直接連接到e和i/oe端口，d的陰極直接連接到c和i/oc端口。需要說明的是，圖4所示的運算放大器可以作為一種輸出驅(qū)動接口，該驅(qū)動接口可以作為電流或者電壓輸出驅(qū)動接口，允許輸出的最大電流量由第二二極管d決定。

根據(jù)本發(fā)明實施例，還提供了一種驅(qū)動接口，該驅(qū)動接口可以為電流或者電壓驅(qū)動接口，該驅(qū)動接口可以包括圖2至圖4所示的運算放大器，其中，圖4所示的運算放大器作為電流或者電壓輸出驅(qū)動接口時，運算放大器的第一端口和第四端口可以懸空，驅(qū)動電流或者驅(qū)動電壓從運算放大器的第二端口流入，經(jīng)過運算放大器中的第二二極管從運算放大器中的第三端口流出，其中，運算放大器的第三端口與被驅(qū)動對象相連接。

圖4所示的運算放大器用作大電流驅(qū)動接口時，vdj和gnd可以懸空，驅(qū)動電流從i/oe端口流入，經(jīng)二極管d后從i/oc端口流出，再注入到被驅(qū)動對象的電流輸入端口。這個驅(qū)動電流的最大值與二極管d的最大工作電流一致。

圖4所示的運算放大器用作電壓驅(qū)動接口時，驅(qū)動電壓直接加載i/oe端口，其高電平輸出經(jīng)二極管d后轉(zhuǎn)遞到i/oc端口、低電平輸出則經(jīng)三極管后轉(zhuǎn)遞到i/oc端口，然后就可以加載到被驅(qū)動對象的驅(qū)動電壓輸入端口。這個驅(qū)動電壓經(jīng)過圖4所示的運算放大器電路后的最大輸出電壓壓降與二極管d的最大工作壓降一致、最低輸出電壓比加載到i/oe端口的最低電壓高出一個晶體管的飽和電壓值即0.3v。當需要減小高電平輸出電壓損失時，可以選用正向壓降小的二極管d。

需要說明的是，圖4所示的運算放大器作為電壓驅(qū)動接口時，vdj端口置于懸空狀態(tài)而第四端口gnd處于接地狀態(tài)時，此時最大驅(qū)動電壓由re的最大允許功耗決定。為了不至于因加到某個單元的i/oe上的驅(qū)動電壓影響到其它單元，這個電壓與vdj之差一般不會選取達到或超過三極管q的vebo，其中，vebo為三極管q的集電極c懸空時加載到基極b和發(fā)射極e之間的最大反向電壓值。但在實際應(yīng)用時，只要經(jīng)過rb傳遞出去的電壓不會對直接或間接地連接到vdj端口的其它電路元器件產(chǎn)生損壞或影響其正常工作的后果，這個驅(qū)動電壓的最大值就可以不受vebo條件所限。

需要說明的是，如果加到i/oe的電壓與vdj之差達到或超過三極管q的vebo值，但又是在re的最大功耗所允許的范圍內(nèi)，可以在vdj和三極管q的基極b之間串聯(lián)一個二極管，如圖2和圖3中的db。

圖1至圖4所示的運算放大器還可以用作斬波輸入接口。根據(jù)電流放大器的原理，流入q的c極的電流ic與流入q的b極的電流的大小ib有如下關(guān)系：

ic＝β*ib(333.1)

式(333.1)中的β是q的電流放大系數(shù)，對于同一個三極管q或電流放大器ⅰa來說，β是一個恒定值，只有不同的三極管q或電流放大器ⅰa之間，β才可能會是一個不同的值。從式(333.1)可知，通過調(diào)整流經(jīng)電阻器rb而進入到q的b極內(nèi)的電流ib的大小，就可以決定著經(jīng)過i/oc端口而流入到q的c極內(nèi)的電流ic的大小。而根據(jù)歐姆定律：

i＝v/r(333.2)

可以知道，從i/oe獲得電輸出電壓為：ve＝(ic+ib)*re，即

ve＝(β+1)*ib*re(333.3)

從式(333.3)可知，在電阻器re一定時，加到i/oc端口的電壓vc的值在不小于q或ⅰa的最小線性工作電壓的情況下，即在保證式(333.1)成立的條件下，傳遞到i/oe端口后，在i/oe端口所獲得的實際大小ve只與ib有關(guān)，也就是說，在工作過程中只要ib的大小也不變，電壓ve的大小就與加到i/oc端口的電壓值vc無關(guān)，從而達到了斬波的目的。

需要說明的是，當圖1至圖4所示的運算放大器用作斬波輸入接口時，加載到i/oc端口的最大電壓vc由q的vcbo(vcbo是當e懸空時，加到b、c兩極之間的最大電壓)和d的反向耐壓vd兩者中最小的值決定。

根據(jù)本發(fā)明實施例，還提供了一種傳感器，傳感器可以適用于檢測寬電壓波動范 圍的信號電平狀態(tài)，該實施例的傳感器可以包括圖1至圖4所示的任意一種運算放大器，其中，被檢測的信號源與第三端口i/oc相連接，檢測信號從第二端口i/oe輸出，通過調(diào)節(jié)第二電阻re或第一電阻rb可以控制晶體管從信號源分流的電流量。

圖1至圖4所示的任意一種運算放大器電路應(yīng)用于測量目標的電平狀態(tài)信號時，是利用其具有的斬波功能來實施的。根據(jù)測控技術(shù)和相應(yīng)標準的要求，包括傳感器在內(nèi)的任何測量儀器，在進行實際的測量工作時，都不能對被測目標的實時狀態(tài)值產(chǎn)生任何明顯的影響，即不能因為在進行測量工作而對測量點的力、熱、聲、光、電等“物理量”和其構(gòu)成物質(zhì)即“化學(xué)量”產(chǎn)生任何不允許的明顯的改變。

根據(jù)上述測量學(xué)的要求，在測量目標點的電平狀態(tài)變化時，要求包括傳感器在內(nèi)的測量儀器的輸入阻抗應(yīng)盡量的大，即從被測量點分流掉的電流量或產(chǎn)生的電壓降要盡量的小。因此，在測量那些可能或?qū)嶋H上會具有傳導(dǎo)干擾信號的高電平信號的狀態(tài)時，本領(lǐng)域技術(shù)人員首先想到的都是光電耦合器件。根據(jù)光電耦合器件的工作原理和技術(shù)手冊可知道，要可靠地檢測到信號狀態(tài)，都需要有約5ma甚至更大的電流流過光電耦合器，即用并聯(lián)方法測量被測量點的電壓變化的時候往往都需要從被測量點分流掉約5ma甚至更大的電流，這對于高阻信號源或小電流工作的目標元器件來說是不利的。如果用串聯(lián)法測量流經(jīng)被測量點的電流大于允許進入光電耦合器的最大工作電流時也是不容易的。

也就是說，用光電耦合器件通過并聯(lián)法檢測維持電流不到20ma的小工作電流而高工作電壓的繼電器的線圈是否加載有工作電壓時就有可能會影響到被測繼電器的正常工作狀態(tài)；用光電耦合器串聯(lián)檢測工作電流大于30ma的繼電器的線圈是否加載有工作電流時也有可能會影響到光電耦合器和被測繼電器的正常工作狀態(tài)；對工作電壓不大于6v的直流繼電器來說，用串聯(lián)光電耦合器的方法來檢測其是否處于正常工作狀態(tài)是不可取的。

根據(jù)上述的圖1至圖4所示的運算放大器電路具有斬波功能的原理，在加載到vdj的電壓知道后，通過調(diào)整rb或re的值，使流入i/oc的電流不大甚至小到不足1ma時也能滿足要求，從而實現(xiàn)了不適合使用光電耦合器件而又必須進行高壓或隔離傳導(dǎo)干擾的測量場合。

根據(jù)本發(fā)明實施例，還提供了一種測控設(shè)備，測控設(shè)備可以包括至少一個測控接口，其中，測控接口可以包括圖1至圖4所示的任意一種運算放大器。

根據(jù)前述可知，本發(fā)明實施例中的運算放大器電路具有無方向控制選擇電路，隨時都支持輸入或輸出操作，就算是印刷電路板即pcb已經(jīng)制作定型，甚至也貼片、焊 接結(jié)束或已安裝到現(xiàn)場設(shè)備中，也可以隨意地變更為輸入或輸出，從而更顯得比目前市場上的接口器件對智能測控產(chǎn)品的支持更具主動和有利，實現(xiàn)隨時想要用某端口作為輸入就可以用其作為輸入、隨時想要用某端口作為輸出就可以用其作為輸出，使智能產(chǎn)品更顯智能性。

根據(jù)本發(fā)明實施例，還提供了一種驅(qū)動電路，該驅(qū)動電路可以作為輸入驅(qū)動電路，該驅(qū)動電路可以用于驅(qū)動恒流工作的對象，如led，該驅(qū)動電路可以包括圖1至圖4所示的任意一種運算放大器。圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的led驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖5所示，該驅(qū)動電路可以包括：圖1至圖4所示的任意一種運算放大器??；第一電阻分壓器rbdj，可調(diào)節(jié)端與運算放大器中的第一端口vdj相連接，另一端與供電電源vcc相連接，其中，被驅(qū)動led陽極一端與供電電源vcc相連接或與第四端口共地的電源如圖6所示的ve相連接，另一端與運算放大器中的第三端口i/oc相連接；以及第二電阻分壓器redj，可調(diào)節(jié)端與運算放大器中的第二端口i/oe相連接，另一端接地。第一電阻分壓器rbdj與rb結(jié)合第二電阻分壓器redj與re共同決定著流過被驅(qū)動對象的驅(qū)動電流的大小。

因led是正溫度系數(shù)器件，工作時需要使用具有限流功能的電路來驅(qū)動，保證流經(jīng)led的最大電流永遠不會超過其允許的最大工作電流值。根據(jù)前述可知，本發(fā)明實施例中的運算放大器電路具有l(wèi)ed驅(qū)動電路的基本要求，可以用來驅(qū)動某些常用的led發(fā)光二極管，如圖5所示。

在圖5中，調(diào)整led的工作電流(即流經(jīng)led的電流)的方法可以是下列兩種之一或同時使用下列兩種方法：

第一種，當三極管q的發(fā)射極e即端口i/oe對地gnd的電阻值一定時，通過調(diào)整加載到vdj端口的電壓的大小值來調(diào)整led工作電流的大小值，圖5中給vdj提供可調(diào)整電壓值的元件是一個電阻分壓器，即可變電阻，從該電阻分壓器分出來的電壓值越大，流過led的工作電流就越大，反之，從該電阻分壓器分出來的電壓值越小，流過led的工作電流就越小。具體的分壓值由led工作時實際需要的工作電流值來決定。

第二種，當加載到vdj的電壓值一定時，通過調(diào)整并聯(lián)到i/oe端口上的電阻器redj阻值的大小就可以相應(yīng)地改變流經(jīng)led的電流的大小，把圖5中redj的阻值調(diào)小，流過led的工作電流就會變大，反之，把圖5中redj的阻值調(diào)大，流過led的工作電流就會變小。電阻器redj的具體值由led工作時實際需要的工作電流值來決定。

需要說明的是，圖5中l(wèi)ed是被驅(qū)動的發(fā)光二極管，rbdj和redj均為變阻器，可用于調(diào)節(jié)led的發(fā)光亮度，變阻器rbdj和redj在實際應(yīng)用中既可以同時使用，又 可以單獨使用其中任意一個，如果不需要調(diào)節(jié)亮度，則可以根據(jù)需要的亮度而把它們固定為某一恰當值，這一恰當值的取值范圍是：redj＞0，即i/oe不能對地短路，rbdj＜∞，即vdj不要對vcc斷路。

根據(jù)本發(fā)明實施例，還提供了一種驅(qū)動器，該驅(qū)動器可以作為信息驅(qū)動器，該驅(qū)動器可以用于驅(qū)動電子圖文顯示屏，其中，電子圖文顯示屏包括至少一個驅(qū)動信號輸入接口。圖7是根據(jù)本發(fā)明實施例的電子圖文顯示屏驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖7所示，led電子圖文顯示屏ⅴ可以包括至少一個驅(qū)動信號輸入接口，ⅵ是led電子圖文顯示屏的驅(qū)動信號輸入接口，比如圖7所示的08接口或12接口，根據(jù)不同的接口定義，可以通過修改引線進行排序。該電子圖文顯示屏的驅(qū)動器ⅳ可以包括：驅(qū)動電路ⅱ，與至少一個驅(qū)動信號輸入接口相連接，其中，驅(qū)動電路ⅱ包括至少一個圖1至圖4所示的任意一種運算放大器，至少一個圖1至圖4所示的任意一種運算放大器構(gòu)成的陳列式結(jié)構(gòu)集成電路；控制單元ⅲ，與驅(qū)動電路ⅱ相連接，用于控制驅(qū)動電路ⅱ對電子圖文顯示屏的驅(qū)動過程，其中，控制單元?？梢允莄pu，也可以是mcu；以及供電電源，分別與驅(qū)動電路ⅱ和控制單元ⅲ相連接。

可選地，陳列式結(jié)構(gòu)的驅(qū)動電路ⅱ可以分別用于驅(qū)動多種標準接口的led電子圖文顯示屏。圖8是根據(jù)本發(fā)明實施例的陳列式驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖8所示，驅(qū)動電路ⅱ可以包括：電源端口，與供電電源相連接，其中，電源端口為至少一個運算放大器中的第一端口的共同端口，即vdj端口，運算放大器的電流同相輸入端口或電壓反相輸入端口對應(yīng)于一個晶體管的基極端口；至少一個發(fā)射極端口，分別與控制單元ⅲ相連接，其中，每個運算放大器的電流反相輸入端口或電壓同相輸入端口對應(yīng)一個發(fā)射極端口,即i/oe1、i/oe2、……、i/oen；至少一個集電極端口，分別與至少一個驅(qū)動信號輸入接口相連接，其中，每個運算放大器的輸出端口對應(yīng)一個集電極端口，即i/oc1、i/oc2、……、i/ocn；以及接地端口，為至少一個運算放大器中的第四端口的共同端口，即gnd端口。

驅(qū)動電路ⅱ中各個基本單元的vdj端口全部連接到同一個vdj端口，各個基本單元的gnd端口也全部連接到同一個gnd端口，各個單元的i/oe和i/oc分別獨立引出，形成陳列式結(jié)構(gòu)的集成電路的i/oe1、i/oe2、……、i/oen以及對應(yīng)的i/oc1、i/oc2、……、i/ocn，此處的單元數(shù)量可以為n＝2、3、……、32等。

根據(jù)本發(fā)明實施例，還提供了一種檢測設(shè)備，該檢測設(shè)備可以用于檢測開關(guān)通斷狀態(tài)，該檢測設(shè)備可以包括圖1至圖4所示的任意一種運算放大器，其中，運算放大器的第三端口作為信號輸入端口，該檢測設(shè)備還可以包括：作為被測對象的開關(guān)，一端通過信號輸入端口與運算放大器的晶體管的集電極相連接，一端接地；以及限流電 阻，用于將開關(guān)的通斷狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娖叫盘柕牡透郀顟B(tài)，其中，運算放大器的第三端口通過限流電阻可以與檢測設(shè)備的供電電源或與第四端口共地的電源相連接。

以利用本發(fā)明實施例中的檢測設(shè)備檢測汽車喇叭開關(guān)通斷狀態(tài)為例，圖9是根據(jù)本發(fā)明實施例的汽車喇叭開關(guān)狀態(tài)的檢測設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖9所示，該檢測設(shè)備可以包括圖1至圖4所示的任意一種運算放大器ⅰ，檢測設(shè)備還可以包括：繼電器kj，一端與汽車供電電源ve相連接，另一端與被測喇叭開關(guān)ko的測量點p相連接，需要說明的是，此處的繼電器kj也可以具有限流電阻的作用，主要用于將汽車喇叭開關(guān)的通斷狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娖叫盘柕牡透郀顟B(tài)；被測喇叭開關(guān)ko，被測喇叭開關(guān)ko的測量點p所在的一端分別與運算放大器中的第三端口i/oc和繼電器kj相連接，另一端接地，其中，運算放大器的第一端口vdj與檢測設(shè)備的供電電源vcc相連接。

圖10是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的一種汽車喇叭開關(guān)狀態(tài)的檢測設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，圖11是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的另一種汽車喇叭開關(guān)狀態(tài)的檢測設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，比較圖10、圖11與圖9，可以得到本發(fā)明實施例的汽車喇叭開關(guān)狀態(tài)的檢測設(shè)備可以自動適應(yīng)12v和24v供電系統(tǒng)的考試車輛。具體地：

圖9至圖11中的ⅶ是釋放電流小于10ma而吸合電流大于20ma的用于控制汽車喇叭的繼電器kj，ko是安裝在方向盤上的控制開關(guān)，按下方向盤上的控制開關(guān)ko時汽車喇叭就會鳴響。p是檢測采樣點，當ko接通時，p的電平為0，當ko斷開時，如果沒有連接采樣傳感器，那么p的電平就會等于汽車供電系統(tǒng)的電壓ve。如果使用檢測開關(guān)ko是否被接通的方法來檢測駕駛?cè)耸欠癜错懥死?，那么?/p>

如圖10所示，ⅷ是用于構(gòu)成采集ko狀態(tài)的傳感器的光電耦合器，rc是此光電耦合器ⅷ的輸出端i/oe的上拉電阻器，ri是光電耦合器ⅷ的輸入端i/oc的限流電阻器。使用圖10中的光電耦合器ⅷ來制作相應(yīng)的檢測傳感器時，就要有約5ma的電流流過喇叭繼電器ⅶ進入傳感器的取樣端口i/oc，而當喇叭繼電器ⅶ的釋放電流小于10ma時，那么設(shè)計用于ve＝12v的供電系統(tǒng)的傳感器就不能用于ve＝24v的供電系統(tǒng)上，不然就會有出現(xiàn)按響喇叭后繼電器ⅶ不能釋放而導(dǎo)致喇叭長鳴的可能，反之把設(shè)計用于ve＝24v的供電系統(tǒng)的傳感器用于ve＝12v的供電系統(tǒng)上，則流過喇叭繼電器ⅶ并通過取樣端口i/oc進入光電耦合器ⅷ的電流就可能會小于3ma而出現(xiàn)檢測不到按響喇叭的開關(guān)ko的通斷狀態(tài)是否有變化。

如圖11所示，ri和ro是構(gòu)成分壓型傳感器的兩個分壓電阻，ri的一端通過i/oc直接連接到檢測采樣點p，其另一端與ro連接，ro的另一端直接連接到公共接地端gnd，輸出信號是ro對地的電壓，輸出信號從直接連接到ri與ro的連接點的i/oe進行輸出。使用圖11所示的電阻分壓的方法來制作相應(yīng)的檢測傳感器時，雖然可以保 證不會出現(xiàn)按響喇叭后繼電器ⅶ不能釋放而導(dǎo)致喇叭長鳴的可能，但把設(shè)計用于ve＝12v的供電系統(tǒng)的傳感器用于ve＝24v的供電系統(tǒng)上時，從其取樣輸出端口i/oe輸出的電壓就會增大到200％，如此的檢測信號就有可能導(dǎo)致相應(yīng)的后級分析電路被損壞，反之若把設(shè)計用于ve＝24v的供電系統(tǒng)的傳感器用于ve＝12v的供電系統(tǒng)上，則從其取樣輸出端口i/oe輸出的電壓就會減小到50％，如此的檢測信號就可能會出現(xiàn)檢測不到按響喇叭的開關(guān)ko的通斷狀態(tài)是否有變化。

如圖9所示，使用本發(fā)明實施例的運算放大器電路來制作相應(yīng)的檢測傳感器，因為它是恒流，且從取樣端口i/oc吸收的電流可以小到1ma以下，所以同樣的取樣硬件電路，不管是用在ve＝12v還是ve＝24v的供電系統(tǒng)，都能可靠地檢測到ko的通斷狀態(tài)且不會對前后級電路產(chǎn)生不良影響。

本發(fā)明可以實現(xiàn)以下技術(shù)效果：

1、本發(fā)明所述電路是一種不須要方向選擇控制的同時可適應(yīng)輸入和輸出雙向接口電路，電路元器件少，結(jié)構(gòu)簡單，元器件生產(chǎn)工藝和應(yīng)用技術(shù)成熟，易于集成化制造，產(chǎn)品推廣應(yīng)用方便，市場潛力大。

2、本發(fā)明所述電路用于制作或改造已廣泛地應(yīng)用于測控領(lǐng)域需要的板卡時，比用其它元器件作接口電路而制作出來的板卡的用途更廣、輸入與輸出之間的方向改變更加靈活，既便于產(chǎn)品研發(fā)，也便于實際應(yīng)用。

3、由于本發(fā)明所述電路不需要方向選擇控制，所以作為接口器件時，不但可節(jié)約cpu或mcu的端口引腳資源，還可以節(jié)省軟件開銷和pcb板卡面積，降低整個應(yīng)用系統(tǒng)的研發(fā)周期與生產(chǎn)成本以及維護費用。特別是當遇到某些輸入或輸出端口不夠而同一系統(tǒng)中又有某些輸出或輸入具有足夠的富余量時，或者是需要調(diào)整某些輸入或輸出端口的位置時，使用本發(fā)明所述電路則不必要重新制作相應(yīng)的應(yīng)用板卡，而只需重新定義軟件的端口與硬件的端口的映射關(guān)系就行了。

4、本發(fā)明所述電路作為輸入接口時，由于取樣電流可調(diào)到小于1ma，甚至可以做到比微安級還要小，所以當應(yīng)用于對有傳導(dǎo)干擾噪聲的高電壓高阻抗信號進行取樣時，相對于最少需要從采樣點分流掉5ma左右電流的光電耦合輸入端口而言，可明顯地減少對信號源的影響。

5、本發(fā)明所述電路用作智能產(chǎn)品的輸入與輸出端口時，由于沒有方向選擇的要求，因此可隨意用作輸入或輸出，使產(chǎn)品更顯得“智能”性更強，而軟硬件開銷卻更少。

6、本發(fā)明所述電路能夠自動適應(yīng)多種輸入輸出接口電路的要求，可以降低研發(fā)和生產(chǎn)單位的倉儲和管理成本，研發(fā)人員可以少鉆研幾種接口電路的性能、參數(shù)及應(yīng)用 技術(shù),從而可以縮短周期。

7、本發(fā)明所述電路可以對led器件進行動態(tài)或靜態(tài)驅(qū)動，從而可使接口電路應(yīng)用到人機界面領(lǐng)域，讓研發(fā)人員設(shè)計的產(chǎn)品的應(yīng)用更加靈活、功能更加強大。

8、在駕駛?cè)笋{駛技能考試系統(tǒng)中應(yīng)用時，使用本發(fā)明所述的陳列式接口電路，通過相應(yīng)的軟件就可以把相同的硬件分別應(yīng)用于采集車輛上的各種在駕考時須要用到的信號和驅(qū)動考試車輛的車頂上的led電子圖文信息屏幕。

9、本發(fā)明所述電路在駕駛?cè)笋{駛技能考試系統(tǒng)中應(yīng)用時，可以自動適應(yīng)12v和24v供電系統(tǒng)的考試車輛，而用電阻限流或分壓的采樣方法則不一定具有自適應(yīng)功能。

10、用本發(fā)明所述電路來制作狀態(tài)信號檢測傳感器，因其具有斬波作用，傳導(dǎo)型干擾噪聲可以被重度衰減，遠遠優(yōu)于光電耦合器，因其具有限流作用，從輸出端口i/oe獲得的輸出電壓恒定，對檢測電壓不超過i/oc允許的最大值的電壓信號，電壓隔離作用接近光電耦合器，而分流影響遠遠優(yōu)于光電耦合器。

11、把本發(fā)明所述電路應(yīng)用于制作微型控制器mcu或中央處理器cpu的輸入輸出端口時，其可承受的輸入電平值可遠高于其工作電壓，從而可大大簡化應(yīng)用系統(tǒng)的外圍電路結(jié)構(gòu)。

上述本發(fā)明實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優(yōu)劣。

在本發(fā)明的上述實施例中，對各個實施例的描述都各有側(cè)重，某個實施例中沒有詳述的部分，可以參見其他實施例的相關(guān)描述。在本申請所提供的幾個實施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的技術(shù)內(nèi)容，可通過其它的方式實現(xiàn)。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。