[發明專利]雙極性模擬量輸入檢測電路

在審

• 申請號: 201410653589.5
• 申請日: 2014-11-17
• 公開（公告）號: CN104316758A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 梁劍龍
• 申請（專利權）人: 深圳市英威騰電氣股份有限公司
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25
• 代理公司: 深圳市精英專利事務所 44242
• 代理人: 林燕云

技術領域

本發明涉及電路技術領域，更具體地涉及一種雙極性模擬量輸入檢測電路。

背景技術

在模擬信號變化中，有些模擬信號會過零，即有正負性，有些模擬信號在變化過程中則不會過零，那些過零的模擬變化信號被稱為雙極性信號，不過零的信號被稱為單極性信號。模擬量輸入有單極性和雙極性兩種方式，而不管是單極性模擬量輸入還是雙極性模擬量輸入，在對輸入信號進行檢測時通常需要利用微處理器例如CPU或DSP芯片進行信號處理以還原所檢測到的數據，通常CPU或DSP芯片的AD口只能檢測0V～3V的電壓，所以進入到CPU或DSP芯片之前，不管是單極性信號還是雙極性信號都必須轉換變為0V～3V。

在某些應用場合，模擬量是采用雙極性方式輸入，相比于輸入電壓幅度范圍相同的單極性模擬量，雙極性模擬量輸入電壓范圍是單極性的2倍，現有的針對雙極性模擬量輸入的檢測電路是將雙極性輸入的模擬量“抬升”為單極性，比如，雙極性輸入-3V～3V，經過電壓“抬升”后，雙極性輸入的-3V、0V、3V分別對應“抬升”后的0V、1.5V、3V，即將雙極性輸入的模擬量“壓縮”成了相同幅度的單極性模擬量，顯然，采用上述方式得到的檢測精度必然比輸入相同幅度范圍單極性模擬量低，在很多情況下都不能滿足所需精度要求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種檢測精度較高的雙極性模擬量輸入檢測電路。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種雙極性模擬量輸入檢測電路，用于連接在被檢測信號的輸出端和微處理器之間，該雙極性模擬量輸入檢測電路包括：模擬量輸入端，用于與所述被檢測信號的輸出端相連；第一輸出端，用于與所述微處理器的第一AD口相連；第二輸出端，用于與所述微處理器的第二AD口相連；幅值檢測電路，連接在模擬量輸入端和第一輸出端之間，用于獲取所述被檢測信號的電壓幅值并將該電壓幅值調整為預設范圍內的電壓幅值后傳送到第一輸出端；以及極性檢測電路，連接在模擬量輸入端和微處理器的第二AD口之間，用于檢測所述被檢測信號的極性并將檢測結果傳送到第二輸出端。

其進一步技術方案為：所述幅值檢測電路包括精密全波整流電路和分壓電路，所述精密全波整流電路和分壓電路依次連接于模擬量輸入端和第一輸出端之間；其中，精密全波整流電路用于將輸入的電壓轉換為相應絕對值的電壓，分壓電路用于將來自精密全波整流電路的電壓按預設比例調整為0V～3V的電壓后傳送到第一輸出端。

其進一步技術方案為：所述精密全波整流電路包括第一運算放大器、第二運算放大器、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第三二極管、第四二極管、第三電容及第四電容，其中，第一運算放大器的同相輸入端通過第三電阻連接至模擬量輸入端，其反相輸入端通過第二電阻接地，其輸出端連接第三二極管的正極及第四二極管的負極，第三二極管的負極連接至第一運算放大器的反相輸入端，第四電阻和第三電容均并聯在第一運算放大器的反相輸入端和第四二極管的正極之間，第二運算放大器的同相輸入端通過第五電阻連接至模擬量輸入端，其反相輸入端通過第六電阻連接至第四二極管的正極，第七電阻和第四電容均并聯在第二運算放大器的反相輸入端和其輸出端之間。

其進一步技術方案為：所述分壓電路包括第八電阻和第九電阻，所述第八電阻一端與精密全波整流電路的輸出端相連，另一端連接至第一輸出端，所述第九電阻一端連接至第一輸出端，另一端接地。

其進一步技術方案為：所述幅值檢測電路還包括第一濾波電路，該第一濾波電路包括第一電容，該第一電容一端連接至精密全波整流電路的輸入端，另一端接地。

其進一步技術方案為：所述幅值檢測電路還包括第一鉗位電路和第二鉗位電路，其中，該第一鉗位電路包括第一二極管和第二二極管，所述第一二極管的正極與精密全波整流電路的輸入端相連，其負極連接第一預設正電壓，所述第二二極管的正極連接第一預設負電壓，其負極與精密全波整流電路的輸入端相連；第二鉗位電路包括第五二極管和第六二極管，所述第五二極管的正極與第一輸出端相連，其負極連接第二預設正電壓，所述第六二極管的正極接地，其負極與第一輸出端相連。

其進一步技術方案為：所述極性檢測電路包括比較電路，該比較電路包括比較器和第十電阻，比較器的同相輸入端連接至模擬量輸入端，其反相輸入端接地，其輸出端連接至第二輸出端，所述第十電阻一端連接在比較器的輸出端，另一端接高電平。