CN102590599A - 一种用于低电压ad芯片测量高共模电压差分信号的电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于低电压AD芯片测量高共模电压差分信号的电路，其特征在于：所述高共模电压差分模拟信号源的输出端分别与输入保护电路的输入端、共模电压采样电路的输入端连接，输入保护电路的输出端与低电压ＡＤ转换芯片的差分信号输入端连接，低电压ＡＤ转换芯片的数字信号输出端与ＭＣＵ的数字信号输入端连接，共模电压采样电路的输出端与电压调节输出电路的输入端连接，电压调节输出电路的供电输出端与低电压ＡＤ转换芯片的供电输入端连接，所述共模电压采样电路和电压调节输出电路连接有高电压电源，所述ＭＣＵ连接有低电压电源。该方法的核心思想是通过自动调节AD转换芯片的“地电位”来适应信号的共模输入范围。

Description

一种用于低电压AD芯片测量高共模电压差分信号的电路
技术领域
本发明涉及电信号测量的技术领域，具体的说是一种用于低电压AD芯片测量高共模电压差分信号的电路，实现信号的模拟量到数字量转换，特别涉及其电器连接结构。
背景技术
目前使用低电压AD芯片测量高共模电压差分信号的方法主要有两种：方案一：采用高电源电压的“差分输入－单端输出”的前置放大电路（例如仪表放大器）把高共模电压的差分信号转换成低共模电压的单端信号，然后再送到低电压AD芯片进行模/数转换。方案二：采取电阻分压的方式，把共模信号减小到低电压ＡＤ芯片可以允许的共模范围，然后使用低电压ＡＤ芯片进行模/数转换。
方案一的缺点是：高性能的前置放大电路成本较高，同时该方案整体性能指标受到前置放大电路性能的影响，某些指标（例如失调电压和增益的温度稳定性、输入电压噪声等）受其影响不能做到很高。 方案二的缺点是：减小共模信号的同时有效的差分信号也会同比例的衰减，会带来额外的测量误差。同时该方案整体性能指标受电阻的比配精度和电阻温度性能的影响，某些指标（例如失调电压和增益的温度稳定性、共模抑制能力等）受其影响不能做到很高。
综合上述内容，故仍然需要对现有低电压AD芯片测量高共模电压差分信号的方法进行进一步改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于低电压AD芯片测量高共模电压差分信号的电路，整体性能指标仅受AD转换芯片的影响，实现了对高共模电压的差分信号的高精度、低成本的测量，有效克服了现有技术中存在的缺点和不足。 
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种用于低电压AD芯片测量高共模电压差分信号的电路，它主要包括高共模电压差分模拟信号源，其特征在于：所述高共模电压差分模拟信号源的输出端分别与输入保护电路的输入端、共模电压采样电路的输入端连接，输入保护电路的输出端与低电压ＡＤ转换芯片的差分信号输入端连接，低电压ＡＤ转换芯片的数字信号输出端与ＭＣＵ的数字信号输入端连接，共模电压采样电路的输出端与电压调节输出电路的输入端连接，电压调节输出电路的供电输出端与低电压ＡＤ转换芯片的供电输入端连接，所述共模电压采样电路和电压调节输出电路连接有高电压电源，所述ＭＣＵ连接有低电压电源。
本发明公开了一种用于低电压AD芯片测量高共模电压差分信号的电路，具有高精度、低成本的优点，该方法的核心思想是通过自动调节AD转换芯片的“地电位”来适应信号的共模输入范围。
附图说明
图1为本发明电路框图。
图2为本发明一实施例电路原理图。
具体实施方式
下面参照附图，对本发明进一步进行描述。
本发明为一种用于低电压AD芯片测量高共模电压差分信号的电路，它主要包括电路板，电路板处设有高共模电压差分模拟信号源9，其特征在于：所述高共模电压差分模拟信号源的输出端分别与输入保护电路1的输入端、共模电压采样电路2的输入端连接，输入保护电路1的输出端与低电压ＡＤ转换芯片的差分信号输入端连接，低电压ＡＤ转换芯片３的数字信号输出端与ＭＣＵ４的数字信号输入端连接，MCU(Micro Controller Unit)中文名称为微控制单元，又称单片微型计算机，共模电压采样电路2的输出端与电压调节输出电路５的输入端连接，电压调节输出电路５的供电输出端与低电压ＡＤ转换芯片３的供电输入端连接，电压调节输出电路５根据输入的信号自动调节“地电位”后给低电压ＡＤ转换芯片３供电，所述共模电压采样电路2和电压调节输出电路５连接有高电压电源６，所述ＭＣＵ４连接有低电压电源７。
在具体实施时，所述低电压ＡＤ转换芯片３与ＭＣＵ４之间设有电平转换电路８，低电压ＡＤ转换芯片３的数字信号输出端与电平转换电路８的数字信号输入端连接，电平转换电路８的数字信号输出端与ＭＣＵ４的数字信号输入端连接，电平转换电路８连接有高电压电源６。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施只局限于上述这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种用于低电压AD芯片测量高共模电压差分信号的电路，它主要包括高共模电压差分模拟信号源（9），其特征在于：所述高共模电压差分模拟信号源的输出端分别与输入保护电路（1）的输入端、共模电压采样电路（2）的输入端连接，输入保护电路（1）的输出端与低电压ＡＤ转换芯片的差分信号输入端连接，低电压ＡＤ转换芯片（３）的数字信号输出端与ＭＣＵ（４）的数字信号输入端连接，共模电压采样电路（2）的输出端与电压调节输出电路（５）的输入端连接，电压调节输出电路（５）的供电输出端与低电压ＡＤ转换芯片（３）的供电输入端连接，所述共模电压采样电路（2）和电压调节输出电路（５）连接有高电压电源（６），所述ＭＣＵ（４）连接有低电压电源（７）。
2.根据权利要求1所述的一种用于低电压AD芯片测量高共模电压差分信号的电路，其特征在于：所述低电压ＡＤ转换芯片（３）与ＭＣＵ（４）之间设有电平转换电路（８），低电压ＡＤ转换芯片（３）的数字信号输出端与电平转换电路（８）的数字信号输入端连接，电平转换电路（８）的数字信号输出端与ＭＣＵ（４）的数字信号输入端连接，电平转换电路（８）连接有高电压电源（６）。
3.根据权利要求1所述的一种用于低电压AD芯片测量高共模电压差分信号的电路，其特征在于：所述电压调节输出电路（５）根据输入的信号自动调节“地电位”后给低电压ＡＤ转换芯片（３）供电。
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PB01 Publication
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