[發明專利]一種用于低電壓AD芯片測量高共模電壓差分信號的電路

無效

• 申請號: 201110002813.0
• 申請日: 2011-01-07
• 公開（公告）號: CN102590599A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 趙翊
• 申請（專利權）人: 上海耀華稱重系統有限公司
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25
• 代理公司: 上海世貿專利代理有限責任公司 31128
• 代理人: 李浩東

技術領域

本發明涉及電信號測量的技術領域，具體的說是一種用于低電壓AD芯片測量高共模電壓差分信號的電路，實現信號的模擬量到數字量轉換，特別涉及其電器連接結構。

背景技術

目前使用低電壓AD芯片測量高共模電壓差分信號的方法主要有兩種：方案一：采用高電源電壓的“差分輸入－單端輸出”的前置放大電路（例如儀表放大器）把高共模電壓的差分信號轉換成低共模電壓的單端信號，然后再送到低電壓AD芯片進行模/數轉換。方案二：采取電阻分壓的方式，把共模信號減小到低電壓ＡＤ芯片可以允許的共模范圍，然后使用低電壓ＡＤ芯片進行模/數轉換。

方案一的缺點是：高性能的前置放大電路成本較高，同時該方案整體性能指標受到前置放大電路性能的影響，某些指標（例如失調電壓和增益的溫度穩定性、輸入電壓噪聲等）受其影響不能做到很高。?方案二的缺點是：減小共模信號的同時有效的差分信號也會同比例的衰減，會帶來額外的測量誤差。同時該方案整體性能指標受電阻的比配精度和電阻溫度性能的影響，某些指標（例如失調電壓和增益的溫度穩定性、共模抑制能力等）受其影響不能做到很高。

綜合上述內容，故仍然需要對現有低電壓AD芯片測量高共模電壓差分信號的方法進行進一步改進。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于低電壓AD芯片測量高共模電壓差分信號的電路，整體性能指標僅受AD轉換芯片的影響，實現了對高共模電壓的差分信號的高精度、低成本的測量，有效克服了現有技術中存在的缺點和不足。?

為了實現上述目的，本發明的技術方案是：一種用于低電壓AD芯片測量高共模電壓差分信號的電路，它主要包括高共模電壓差分模擬信號源，其特征在于：所述高共模電壓差分模擬信號源的輸出端分別與輸入保護電路的輸入端、共模電壓采樣電路的輸入端連接，輸入保護電路的輸出端與低電壓ＡＤ轉換芯片的差分信號輸入端連接，低電壓ＡＤ轉換芯片的數字信號輸出端與ＭＣＵ的數字信號輸入端連接，共模電壓采樣電路的輸出端與電壓調節輸出電路的輸入端連接，電壓調節輸出電路的供電輸出端與低電壓ＡＤ轉換芯片的供電輸入端連接，所述共模電壓采樣電路和電壓調節輸出電路連接有高電壓電源，所述ＭＣＵ連接有低電壓電源。

本發明公開了一種用于低電壓AD芯片測量高共模電壓差分信號的電路，具有高精度、低成本的優點，該方法的核心思想是通過自動調節AD轉換芯片的“地電位”來適應信號的共模輸入范圍。

附圖說明

圖1為本發明電路框圖。

圖2為本發明一實施例電路原理圖。

具體實施方式

下面參照附圖，對本發明進一步進行描述。

本發明為一種用于低電壓AD芯片測量高共模電壓差分信號的電路，它主要包括電路板，電路板處設有高共模電壓差分模擬信號源9，其特征在于：所述高共模電壓差分模擬信號源的輸出端分別與輸入保護電路1的輸入端、共模電壓采樣電路2的輸入端連接，輸入保護電路1的輸出端與低電壓ＡＤ轉換芯片的差分信號輸入端連接，低電壓ＡＤ轉換芯片３的數字信號輸出端與ＭＣＵ４的數字信號輸入端連接，MCU(Micro?Controller?Unit)中文名稱為微控制單元，又稱單片微型計算機，共模電壓采樣電路2的輸出端與電壓調節輸出電路５的輸入端連接，電壓調節輸出電路５的供電輸出端與低電壓ＡＤ轉換芯片３的供電輸入端連接，電壓調節輸出電路５根據輸入的信號自動調節“地電位”后給低電壓ＡＤ轉換芯片３供電，所述共模電壓采樣電路2和電壓調節輸出電路５連接有高電壓電源６，所述ＭＣＵ４連接有低電壓電源７。

在具體實施時，所述低電壓ＡＤ轉換芯片３與ＭＣＵ４之間設有電平轉換電路８，低電壓ＡＤ轉換芯片３的數字信號輸出端與電平轉換電路８的數字信號輸入端連接，電平轉換電路８的數字信號輸出端與ＭＣＵ４的數字信號輸入端連接，電平轉換電路８連接有高電壓電源６。

以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明具體實施只局限于上述這些說明。對于本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發明的保護范圍。