[發明專利]一種將負電壓轉換成零電平信號的裝置及方法

有效

• 申請號: 201710188241.7
• 申請日: 2017-03-27
• 公開（公告）號: CN106992775B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 李旭
• 申請（專利權）人: 深圳易能電氣技術股份有限公司
• 主分類號: H03K19/0175
• 分類號: H03K19/0175
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王加貴

本發明公開了一種將負電壓轉換成零電平信號的裝置及方法，該裝置包括：第一二極管、第二二極管、上拉電阻、限流電阻以及正向電源；限流電阻的一端連接輸出端，另一端連接一個端點；該端點為第一二極管陰極與第二二極管陰極共同連接的端點；第一二極管的陽極接地；第二二極管的陽極分別與上拉電阻的一端和輸出端連接；上拉電阻的另一端與正向電源連接；并調整限流電阻阻值和上拉電阻阻值，使流過第一二極管的電流和流過第二二極管的電流相等，從而使第二二極管的導通電壓和第一二極管的導通電壓相等，第二二極管陽極端電壓為零，即輸出端電壓為零。因此，采用本發明提供的裝置或方法，有效提高將負電壓信號轉換成零電平信號的精度。

技術領域

本發明涉及電信號轉換領域，特別是涉及一種將負電壓轉換成零電平信號的裝置及方法。

背景技術

在一些模擬量檢測的電路中，常常用到正負電壓的比較，由于檢測電壓范圍是在一個正參考值與一個負參考值之間，常采用雙電源的運算比較器來作為比較電路，這樣運放比較所得信號輸出高電平是由輸出上拉電阻所確定的正電壓，輸出低電平狀態是負的供電電源電壓，但是負的電壓信號是不能被送入芯片或CPU處理器處理的，必須轉換成符合接收器件的輸入電壓范圍要求的電壓信號。

目前，現有已知技術方案中，常采用三極管轉換電路或者用限流電阻和一個二極管對地嵌位的方法將負電壓信號轉換成零電平信號。但是采用三極管轉換電路存在電路復雜，輸出零電平精度不高的缺點；采用限流電阻和一個二極管對地嵌位的方法存在信號無法歸零的缺點。因此，如何將負電壓信號轉換成高精度的零電平信號，是目前該領域急需解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種將負電壓轉換成零電平信號的裝置及方法，以實現高精度的轉換。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種將負電壓轉換成零電平信號的裝置，所述裝置包括：雙二極管裝置、上拉電阻、限流電阻以及正向電源；所述雙二極管裝置包括第一二極管和第二二極管；所述限流電阻的一端連接輸入端，所述限流電阻的另一端連接一個端點；所述端點為所述第一二極管的陰極與所述第二二極管的陰極共同連接的端點；所述第一二極管的陽極接地；所述第二二極管的陽極分別與所述上拉電阻的一端和輸出端連接；所述上拉電阻的另一端與所述正向電源連接。

本發明還提供了一種將負電壓轉換成零電平信號的方法，所述方法包括：

調整所述上拉電阻的阻值與所述限流電阻的阻值，使所述限流電阻的阻值與所述上拉電阻的阻值滿足

式(1)中，U_VCC表示正向電源電壓，U_F表示第一二極管導通電壓，R₁表示限流電阻的阻值，R₂表示上拉電阻的阻值，U_輸入表示輸入端的電壓值。

根據本發明提供的具體實施例，本發明公開了以下技術效果：

本發明提供一種將負電壓轉換成零電平信號的裝置及方法，該裝置包括：第一二極管、第二二極管、上拉電阻、限流電阻以及正向電源；限流電阻的一端連接輸出端，另一端連接一個端點；該端點為第一二極管陰極與第二二極管陰極共同連接的端點；第一二極管的陽極接地；第二二極管的陽極分別與上拉電阻的一端和輸出端連接；上拉電阻的另一端與正向電源連接；并調整限流電阻阻值和上拉電阻阻值，使流過第一二極管的電流和流過第二二極管的電流相等，從而使第二二極管的導通電壓和第一二極管的導通電壓相等，第二二極管陽極端電壓為零，即輸出端電壓為零。因此，采用本發明提供的裝置或方法，有效提高將負電壓轉換成零電平信號的精度。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。