[發(fā)明專利]一種高精度可調(diào)式微小電流輸出電路

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310099813.6
• 申請(qǐng)日: 2013-03-26
• 公開（公告）號(hào): CN103149960A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程勇;王麗梅;羅思揚(yáng);王成峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號(hào): G05F1/46
• 分類號(hào): G05F1/46
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 劉乃東

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電流輸出技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高精度可調(diào)式微小電流輸出電路。?

背景技術(shù)

電流信號(hào)不受外界負(fù)載的變化同時(shí)其抗干擾能力強(qiáng)，促使其在很多領(lǐng)域均有應(yīng)用，例如傳感器領(lǐng)域?qū)儆谖⑿‰娏骺刂祁I(lǐng)域，4-20mA輸出設(shè)備屬于中等電流應(yīng)用領(lǐng)域，電動(dòng)汽車充電器屬于大功率電流應(yīng)用領(lǐng)域，然而目前的電流輸出電路復(fù)雜，且精度低、可調(diào)性不強(qiáng)。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供了一種高精度可調(diào)式微小電流輸出電路；電流輸出電路簡(jiǎn)單，精度高、易于調(diào)節(jié)，通過對(duì)PWM形式或穩(wěn)定形式的電壓進(jìn)行二階有源濾波，濾波后的電壓經(jīng)過電壓/電流變換電路得到從微安級(jí)到毫安級(jí)電流。?

本發(fā)明的目的是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：?

一種高精度可調(diào)式微小電流控制電路，包括依次連接的電壓輸入的Port輸入接口、二階有源濾波器、電壓/電流轉(zhuǎn)化電路、用于輸出微小電流的Port輸出端口，所述二階有源濾波器包括二階濾波器、第一運(yùn)算放大器；所述電壓/電流轉(zhuǎn)化電路包括第二運(yùn)算放大器、及與第二運(yùn)算放大器連接的多個(gè)電阻，第一運(yùn)算放大器的輸出端連接第二運(yùn)算放大器的正輸入端，第二運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端與基準(zhǔn)電壓電路連接。?

所述二階濾波器包括相連接的電阻R3、極性電容C1、電阻R4、極性電容C2，其中，極性電容C1與極性電容C2串聯(lián)后、與電阻R4并聯(lián)，再與電阻R3串聯(lián)，極性電容C1、極性電容C2的連接線處接地；二階濾波器與第一運(yùn)算放大器正輸入端連接，第一運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端與輸出端連接。?

所述基準(zhǔn)電壓電路包括相串聯(lián)的電阻R1、滑線變阻器VR1、電阻R2，其中電阻R1另一端接地，電阻R2另一端接5V直流電源。?

所述多個(gè)電阻包括電阻R5、電阻R7、電阻R6、電阻R8、電阻R9，其中電阻R6的前端與第一運(yùn)算放大器輸出端連接、后端與第二運(yùn)算放大器的正輸入端連接，電阻R5一端與第二運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端連接、另一端與基準(zhǔn)電壓電路的滑線變阻器VR1連接，電阻R7一端與第二運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端連接、另一端與第二運(yùn)算放大器的輸出端連接，電阻R9一端與第二運(yùn)算放大器的輸出端連接、另一端與Port輸出端口連接，電阻R8一端與與Port輸出端口連接、另一端與第二運(yùn)算放大器的正輸入端連接，第一運(yùn)算放大器、第二運(yùn)算放大器通過正?負(fù)5V電源分別給正負(fù)電源端4、11供電。?

所述Port輸入端口電壓信號(hào)為電壓信號(hào)、或PWM信號(hào)。?

本發(fā)明的有益效果：?

1.本發(fā)明的電路首先經(jīng)過二階有源濾波電路，不管送入信號(hào)時(shí)PWM形式還是穩(wěn)定形式的電壓信號(hào)均可獲得隨電壓比例變化的電流信號(hào)，拓寬了系統(tǒng)的可應(yīng)用性。?

2.電路增加基準(zhǔn)電壓電路進(jìn)行基準(zhǔn)點(diǎn)調(diào)節(jié)，能夠克服運(yùn)算放大器不一致性帶來的微小電流偏差，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性及適應(yīng)性。?

3.電路能夠獲得微安級(jí)的微小電流，精度高，為微電流的控制提供了一種思路；同時(shí)電路也可獲得毫安級(jí)的中等電流，該電流不僅為4-20mA電流輸出設(shè)備提供一種思路，同時(shí)該電流還可以作為電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)大電流輸出的驅(qū)動(dòng)級(jí)。?

4.電路電流與輸入電壓呈線性關(guān)系，故不需要對(duì)電流進(jìn)行再次測(cè)量，由于完全采用硬件實(shí)現(xiàn)，所以本電路適應(yīng)范圍廣、成本低。?

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施方案的結(jié)構(gòu)圖。?

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。?

結(jié)合圖1，一種高精度可調(diào)式微小電流控制電路，包括依次連接的電壓輸入的Port輸入接口、二階有源濾波器、電壓/電流轉(zhuǎn)化電路、用于輸出微小電流的Port輸出端口，所述二階有源濾波器包括二階濾波器、第一運(yùn)算放大器；所述電壓/電流轉(zhuǎn)化電路包括第二運(yùn)算放大器、及與第二運(yùn)算放大器連接的多個(gè)電阻，第一運(yùn)算放大器的輸出端7連接第二運(yùn)算放大器的正輸入端3，第二運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端2與基準(zhǔn)電壓電路連接。?

所述二階濾波器包括相連接的電阻R3、極性電容C1、電阻R4、極性電容C2，其中，極性電容C1與極性電容C2串聯(lián)后、與電阻R4并聯(lián)，再與電阻R3串聯(lián)，極性電容C1、極性電容C2的連接線處接地；二階濾波器與第一運(yùn)算放大器正輸入端5連接，第一運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端6與輸出端7連接。?

所述基準(zhǔn)電壓電路包括相串聯(lián)的電阻R1、滑線變阻器VR1、電阻R2，其中電阻R1另一端接地，電阻R2另一端接5V直流電源。?