CN107907704B - 转速测量驱动电路和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种转速测量驱动电路和方法，所述转速测量驱动电路包括稳压电路、单稳态电路和电流驱动电路，其中：一转速信号提供至所述单稳态电路，所述转速信号的频率与待测量的转速成正比例，以使所述单稳态电路输出一测量电压，所述测量电压的占空比与所述待测量的转速成正相关关系；所述电流驱动电路将所述测量电压转换为驱动电流，所述驱动电流的大小与待测量的转速所对应的刻度成正比例；所述稳压电路通过稳压电阻连接一主电源，以产生所述稳压源。本发明可通过电流驱动电路的设置来获取驱动电流，无需采用电路外部并联大电容的方式，且电流驱动电路可集成在驱动芯片内部，体积小，可靠性高。

Description

转速测量驱动电路和方法
技术领域
本发明涉及电子电路技术领域，特别涉及一种转速测量驱动电路和方法。
背景技术
转速测量驱动电路用于将机动车的转速(如摩托车或汽车等的转速)信号生成电流信号，用于驱动仪表盘的表头指示转速。
现有技术中，转速测量驱动电路产生一个占空比与转速成比例的电流信号，然后通过一个大电容来稳定波形获得恒流源。但是大电容的成本和体积较大，增加了产品的成本，降低了使用体验。
发明内容
本发明的目的在于提供一种转速测量驱动电路和方法，以解决现有的转速测量驱动电路需要大电容获取驱动电流的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种转速测量驱动电路，所述转速测量驱动电路包括稳压电路、单稳态电路和电流驱动电路，其中：
一转速信号提供至所述单稳态电路，所述转速信号的频率与待测量的转速成正比例，以使所述单稳态电路输出一测量电压，所述测量电压的占空比与所述待测量的转速成正相关关系；
所述电流驱动电路将所述测量电压转换为驱动电流，所述驱动电流用于驱动负载指针在带刻度的转速显示装置中转动，所述驱动电流的大小与待测量的转速所对应的刻度成正比例；
所述稳压电路耦接所述单稳态电路和所述电流驱动电路，所述稳压电路耦接一主电源以产生稳压源。
可选的，在所述的转速测量驱动电路中，所述单稳态电路包括分压电路、充电电路和保持电路，其中：
所述分压电路将所述转速信号进行处理，形成翻转电压，前半周期内，当所述转速信号由第一电平变换为第二电平时，所述翻转电压由第二电平变换为第一电平，后半周期内，所述转速信号由第二电平变换为第一电平时，所述翻转电压由第一电平变换为第二电平，所述翻转电压输入给所述充电电路；
所述充电电路在翻转电压由第二电平变换为第一电平时，以固定时间充电，形成充电电压，所述充电电压反馈至所述翻转电压，以使所述翻转电压在除固定时间的前半周期内，变换为第三电平；
所述保持电路在所述固定时间内输出第二电平的所述测量电压，在一个周期的其他时间内输出第一电平的所述测量电压。
可选的，在所述的转速测量驱动电路中，所述分压电路包括第一电阻、第二电阻和第一三极管，其中：
所述第一电阻一端连接所述第一三极管的集电极，所述第一电阻的另一端连接第二电阻和所述充电电路，所述第二电阻另一端连接稳压源；
所述第一三极管的基极输入所述转速信号，所述第一三极管的发射极接地。
可选的，在所述的转速测量驱动电路中，所述充电电路包括射极跟随器、第五三极管、充电电容、充电电阻、第四电容、第三三极管、第四三极管、第八电阻和第九电阻，其中：
射极跟随器的输入端连接第一电阻和第二电阻的连接处，所述射极跟随器的输出端连接所述充电电容的第一端；
所述第五三极管的集电极连接所述射极跟随器的输入端，所述第五三极管的基极连接所述第四三极管的集电极，所述第五三极管的发射极接地；
所述充电电容的第二端连接充电电阻和第四电容的第一端，所述充电电阻另一端连接稳压源，所述第四电容的第二端接地；
所述第三三极管的基极连接所述充电电容的第二端，所述第三三极管的集电极连接第九电阻，所述第三三极管的发射极连接第四三极管的基极，第九电阻的另一端连接所述稳压源；
所述第四三极管的集电极通过第八电阻连接一第一电压，所述第四三极管的发射极接地。
可选的，在所述的转速测量驱动电路中，所述保持电路包括第一运算放大器、第二三极管、第四电阻、第五电阻和保持电阻，其中：
所述第二三极管的基极连接所述第三三极管的集电极，第二三极管的集电极连接电流驱动电路，发射极连接所述第一运算放大器的反相输入端；
所述第四电阻一端连接所述第一运算放大器的同相输入端，另一端接地，所述第五电阻一端连接所述第一运算放大器的同相输入端，另一端连接所述稳压源；
所述保持电阻一端连接所述第一运算放大器的反相输入端，另一端接地；
所述第一运算放大器的输出端连接所述第三三极管的集电极。
可选的，在所述的转速测量驱动电路中，所述电流驱动电路包括电流镜电路、积分电路和电压跟随器电路，其中：
所述电流镜电路将所述测量电压转换为测量电流，所述积分电路对所述测量电流进行积分，形成积分电压，所述电压跟随器电路将所述积分电压转换为所述驱动电流，所述驱动电流驱动所述转速显示装置中的负载指针转动，以显示待测量的转速所对应的刻度。
可选的，在所述的转速测量驱动电路中，所述电流镜电路包括第六三极管、第七三极管、第八三极管和第九三极管，其中：
所述第六三极管的发射极连接所述稳压源，所述第六三极管的集电极连接第八三极管的发射极，所述第六三极管的基极连接所述第七三极管的基极，所述第六三极管的基极和集电极相连；
所述第七三极管的发射极连接所述稳压源，所述第七三极管的集电极连接第九三极管的发射极；
所述第八三极管的集电极连接所述单稳态电路，所述第八三极管的基极连接所述第九三极管的基极，所述第八三极管的基极和集电极相连；
所述第九三极管的集电极作为电流镜电路的输出端连接所述积分电路和电压跟随器电路。
可选的，在所述的转速测量驱动电路中，所述积分电路包括第六电阻和第三电容，其中：
所述第六电阻的第一端连接所述电流镜电路的输出端，另一端接地；
所述第三电容和所述第六电阻并联。
可选的，在所述的转速测量驱动电路中，所述电压跟随器电路包括第二运算放大器、第十三极管和驱动电阻，其中：
所述第二运算放大器的同相输入端连接所述第六电阻的第一端，所述第二运算放大器的反相输入端连接驱动电阻的一端，驱动电阻另一端接地，所述第二运算放大器的输出端连接所述第十三极管的基极；
所述第十三极管的发射极连接所述第二运算放大器的反相输入端，集电极用于提供驱动电流。
本发明还提供一种转速测量驱动方法，包括：
将一转速信号转换成一测量电压，其中所述转速信号的频率与待测量的转速成正比例，所述测量电压的占空比与所述待测量的转速成正相关关系；以及
将所述测量电压转换为驱动电流，所述驱动电流用于驱动负载指针在带刻度的转速显示装置中转动，所述驱动电流的大小与待测量的转速所对应的刻度成正比例。
在本发明提供的转速测量驱动电路和方法中，通过电流驱动电路将测量电压转换为驱动电流，所述驱动电流的大小与待测量的转速所对应的刻度成正比例，实现了通过电流驱动电路的设置来获取驱动电流，无需采用电路外部并联大电容的方式，且电流驱动电流可集成在驱动芯片内部，体积小，可靠性高。
附图说明
图1是本发明一实施例转速测量驱动电路示意图；
图2是本发明一实施例转速测量驱动电路示意图；
图3是本发明另一实施例转速测量驱动电路示意图；
图4～5是本发明另一实施例转速测量驱动电路信号波形示意图；
图中所示：11-稳压电路；12-单稳态电路；121-分压电路；122-充电电路；123-保持电路；13-电流驱动电路；131-电流镜电路；132-积分电路；133-电压跟随器电路；14-施密特触发器电路。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的转速测量驱动电路和方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
本发明的核心思想在于提供一种转速测量驱动电路和方法，以解决现有的转速测量驱动电路需要大电容获取驱动电流的问题。
为实现上述思想，本发明提供了一种转速测量驱动电路和方法，所述转速测量驱动电路包括稳压电路、单稳态电路和电流驱动电路，其中：一转速信号提供至所述单稳态电路，所述转速信号的频率与待测量的转速成正比例，以使所述单稳态电路输出一测量电压，所述测量电压的占空比与所述待测量的转速成正相关关系；所述电流驱动电路将所述测量电压转换为驱动电流，所述驱动电流用于驱动负载指针在带刻度的转速显示装置中转动，所述驱动电流的大小与待测量的转速所对应的刻度成正比例；所述稳压电路耦接所述单稳态电路和所述电流驱动电路，所述稳压电路耦接一主电源以产生稳压源。正相关关系指测量电压的占空比随待测量的转速增大而增大，测量电压的占空比随待测量的转速减小而减小。在一个实施例中，测量电压的占空比与所述待测量的转速成正比例关系。
<实施例一>
本实施例提供一种转速测量驱动电路，如图1～3所示，所述转速测量驱动电路包括稳压电路11、单稳态电路12和电流驱动电路13，其中：一转速信号Vin提供至所述单稳态电路12，所述转速信号Vin的频率与待测量的转速成正比例，以使所述单稳态电路12输出一测量电压VO1，所述测量电压VO1的占空比与所述待测量的转速成正相关关系；所述电流驱动电路13将所述测量电压VO1转换为驱动电流Iw，所述驱动电流用于驱动负载指针在带刻度的转速显示装置中转动，所述驱动电流Iw的大小与待测量的转速所对应的刻度成正比例；所述稳压电路11耦接所述单稳态电路12和所述电流驱动电路13，所述稳压电路11耦接一主电源VCC，以产生所述稳压源VDD。在一个实施例中，稳压电路11通过稳压电阻Rw连接主电源VCC。具体的，VCC通过Rw向一集成的内部基准芯片供电，产生4.7V稳压源VDD，这个电压用于内部电路工作。
Vin是转速频率信号，所述转速测量驱动电路还包括施密特触发器电路，所述施密特触发器电路的输出端连接所述单稳态电路，所述转速信号提供至所述施密特触发器的输入端，并由所述施密特触发器电路对转速信号进行整流，通过施密特触发器电路进行波形整形，以使输入的信号更加平滑，去掉尖刺噪声。
具体的，在所述的转速测量驱动电路中，如图2～3所示，所述单稳态电路12包括分压电路121、充电电路122和保持电路123，其中：所述分压电路121将所述转速信号Vin进行处理，形成翻转电压Vpin3(图2～3中节点3处的电压)，如图4～5所示，前半周期内，当所述转速信号Vin由第一电平变换为第二电平时，所述翻转电压Vpin3由第二电平变换为第一电平时，后半周期内，所述转速信号Vin由第二电平变换为第一电平时，所述翻转电压Vpin3由第一电平变换为第二电平，所述翻转电压Vpin3输入给所述充电电路；所述充电电路122在翻转电压Vpin3由第二电平变换为第一电平时，以固定时间充电，形成充电电压Vpin4(图2～3中节点4处的电压)，所述充电电压Vpin4通过第三三极管、第四三极管、第五三极管反馈至所述翻转电压Vpin3，以使所述翻转电压Vpin3在除固定时间的前半周期内，变换为第三电平；所述保持电路123在所述固定时间内输出第二电平的测量电压VO1，在一个周期的其他时间内输出第一电平的测量电压。
进一步的，对同一个信号，其第一电平的电压低于其第二电平的电压，本领域技术人员可以理解为，第一电平为低电平，第二电平为高电平；另外，描述为高低电平，只是相对于同一个信号并用于描述该信号的上升沿和下降沿交替变换，但本领域人员应理解，对于不同的信号，一个信号的低电平可能高于另一个信号的高电平。其中，本实施例中，对于翻转电压和转速信号，所指翻转电压和转速信号的第一电平为低电平，取值范围为0V～1V，第一电平即为不会使NPN型三极管导通的电压。相反，第二电平为高电平，取值范围为大于3V，第二电平即为会使NPN型三极管导通的电压，对于测量电压，第一电平为小于100mV，第二电平为大于300mV。
具体的，在所述的转速测量驱动电路中，所述分压电路包括第一电阻R1、第二电阻R2和第一三极管Q1，第一三极管Q1为NPN型三极管，其中：Vin在R1、R2处产生分压信号。所述第一电阻R1一端连接所述第一三极管Q1的集电极，所述第一电阻R1的另一端连接第二电阻R2和所述充电电路，所述第二电阻R2另一端连接稳压源VDD；所述第一三极管Q1的基极输入所述转速信号Vin，所述第一三极管Q1的发射极接地，当转速信号为第一电平(低电平)时，Q1关断，R1和R2产生的分压信号为高电平，当转速信号为第二电平(高电平)时，Q1导通，R1和R2产生的分压信号为低电平，分压电路的功能是将Vin的信号上升沿和下降沿翻转，形成翻转电压。
另外，在所述的转速测量驱动电路中，所述充电电路包括射极跟随器I2、第五三极管Q5、充电电容Ct、充电电阻Rt、第四电容C4、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第八电阻R8和第九电阻R9，第五三极管Q5、第三三极管Q3和第四三极管Q4为NPN型三极管，其中：射极跟随器I2的输入端连接第一电阻R1和第二电阻R2的连接处，所述射极跟随器I2的输出端连接所述充电电容Ct的第一端；所述第五三极管Q5的集电极连接所述射极跟随器I2的输入端，所述第五三极管Q5的基极连接所述第四三极管Q4的集电极，所述第五三极管Q5的发射极接地；所述充电电容Ct的第二端连接充电电阻Rt和第四电容C4的第一端，所述充电电阻Rt另一端连接稳压源VDD，所述第四电容C4的第二端接地；所述第三三极管Q3的基极连接所述充电电容Ct的第二端，所述第三三极管Q3的集电极连接第九电阻R9，所述第三三极管Q3的发射极连接第四三极管Q4的基极，第九电阻R9的另一端连接所述稳压源VDD；所述第四三极管Q4的集电极通过第八电阻R8连接一第一电压，所述第一电压为1.4V的电压源，所述第四三极管Q4的发射极接地。
当翻转电压为第一电平(低电平)时，VDD与翻转电压之间有电压差，VDD通过Rt给Ct充电，经过0.64RtCt的充电时间(该充电时间是固定的，由Rt和Ct的值决定，可以根据不同需求，例如驱动电流大小，转速信号的频率等来选取)，从充电电压从低电平充到Q3的开启电压1.4V附近时，Q3、Q4开始但并未完全导通，Q5开始但并未完全截止。这样I2的输入端(R1和R2连接点)和从低电平接近0V(Q5导通时为0V)，上升到2.1V左右(4.7V*(R1/(R1+R2))＝2.1V)，这样翻转电压上升到1.4V左右，即所述充电电压通过第三三极管、第四三极管、第五三极管反馈至所述翻转电压，以使所述翻转电压在除固定时间的前半周期内，变换为第三电平，第三电平为1.4V(2.1V-0.7V＝1.4V，其中，0.7V为电流经过I2的电压降)，充电电压也因为在Ct电容另一端的原因(电容的自举效应使电容上的压降在瞬间不能突变)，快速升到1.4V，使Q3、Q4完全导通。这样，Q3的集电极输出从高电平变为低电平。一直到下一个周期，Vin从低变高时，翻转电压从高变低，电容的自举效应使电容上的压降在瞬间不能突变，从而充电电压也从高变低(C4的电容值大小，可以调整充电电压低电平的幅值，容值越大，充电电压下降幅度越小)，Q3的集电极输出从低电平变为高电平。这样，重复开始上面Rt给Ct充电的过程。
具体的，在所述的转速测量驱动电路中，所述保持电路包括第一运算放大器U1、第二三极管Q2、第四电阻R4、第五电阻R5和保持电阻RL1，第二三极管Q2为NPN型三极管，其中：所述第二三极管Q2的基极连接所述第三三极管Q3的集电极，所述第二三极管Q2的集电极连接电流驱动电路，所述第二三极管Q2的发射极连接所述第一运算放大器U1的反相输入端；所述第四电阻R4一端连接所述第一运算放大器U1的同相输入端，另一端接地，所述第五电阻R5一端连接所述第一运算放大器U1的同相输入端，另一端连接所述稳压源VDD；所述保持电阻RL1一端连接所述第一运算放大器U1的反相输入端，另一端接地；所述第一运算放大器U1的输出端连接所述第三三极管Q3的集电极。
具体的，U1起到负反馈的作用，当Q3与Q4关断时(充电时间内)，Q3的集电极输出高电平，Q2导通，VO1电位与U1的正端输入相等，U1的负反馈，保证Q3的集电极输出通过Q2提供给VO1＝VDD*(R4/(R4+R5))的电压。VO1随着Q3的集电极输出，而产生高低电平变化，高电平时间为0.64RtCt，低电平为0V。所述保持电路在所述固定时间内输出第二电平的测量电压VO1，在一个周期的其他时间内输出第一电平的测量电压，即仅在翻转电压为第一电平时，测量电压保持第二电平，在翻转电压为第二电平和第三电平时，测量电压保持第一电平。可见，测量电压的下降沿是以充电时间来决定的，与Vin的下降沿无关，其上升沿由Vin决定。
进一步的，第二三极管Q2的集电极处产生一个导通时间固定(0.64RtCt)的初级驱动电流，所述初级驱动电流的电流幅值在第二三极管Q2导通时是VO1/RL1＝VDD*(R4/(R4+R5))/RL1，VO1的波形如图4所示。所述电流驱动电路包括与转速显示装置Iw并联的第一电容C1，所述驱动电流驱动所述转速显示装置Iw中的负载指针转动，以显示待测量的转速所对应的刻度，所述第一电容C1与所述转速显示装置Iw并联，且所述第一电容C1的第一端连接所述主电源VCC，所述第一电容C1的第二端连接所述单稳态电路12，具体的，连接第二三极管Q2的集电极。第二三极管Q2的集电极处的初级驱动电流经第一电容C1整形滤波后形成稳定波形的驱动电流驱动转速显示装置Iw中的负载指针进行转动，以显示待测量的转速所对应的刻度。优选的，C1为1000uF。
综上，上述实施例对转速测量驱动电路的不同构型进行了详细说明，当然，本发明包括但不局限于上述实施中所列举的构型，任何在上述实施例提供的构型基础上进行变换的内容，均属于本发明所保护的范围。本领域技术人员可以根据上述实施例的内容举一反三。
<实施例二>
本实施例在上一实施例的转速测量驱动电路的基础上，进一步提出了较佳的方案，所述转速测量驱动电路包括稳压电路、单稳态电路和电流驱动电路，其中：一转速信号提供至所述单稳态电路，所述转速信号的频率与待测量的转速成正比例，以使所述单稳态电路输出一测量电压，所述测量电压的占空比与所述待测量的转速成正相关关系；所述电流驱动电路将所述测量电压转换为驱动电流，所述驱动电流用于驱动负载指针在带刻度的转速显示装置中转动，所述驱动电流的大小与待测量的转速所对应的刻度成正比例；所述稳压电路耦接所述单稳态电路和所述电流驱动电路，所述稳压电路耦接一主电源，以产生所述稳压源。在一实施方式中，实施例二中的稳压电路和单稳态电路的具体电路与上一实施例相同。
进一步的，如图3所示，所述电流驱动电路包括电流镜电路131、积分电路132和电压跟随器电路133，如图4～5所示，其中：所述电流镜电路131将所述测量电压VO1转换为测量电流I7(图3中节点7处的电流)，所述积分电路132对所述测量电流进行积分，形成积分电压Vpin7(图3中节点7处的电压)，所述电压跟随器电路133将所述积分电压Vpin7转换为跟随电压Vpin6(图3中节点6处的电压)，并进一步转换为驱动电流Iout(图3中节点5处的电流)，所述驱动电流Iout驱动所述转速显示装置Iw中的负载指针转动，以显示待测量的转速所对应的刻度。在一种实施方式中，电流驱动电路进一步包括小容值的第二电容C2，与所述转速显示装置Iw并联，且所述第二电容C2的第一端连接所述主电源VCC，所述第二电容C2的第二端连接所述电压跟随器电路133的输出端。
具体的，在所述的转速测量驱动电路中，所述电流镜电路131包括第六三极管Q6、第七三极管Q7、第八三极管Q8和第九三极管Q9，第六三极管Q6、第七三极管Q7、第八三极管Q8和第九三极管Q9均为PNP型三极管，其中：所述第六三极管Q6的发射极连接所述稳压源VDD，所述第六三极管Q6的集电极连接第八三极管Q8的发射极，所述第六三极管Q6的基极连接所述第七三极管Q7的基极，所述第六三极管Q6的基极和所述第六三极管Q6的集电极相连；所述第七三极管Q7的发射极连接所述稳压源VDD，所述第七三极管Q7的集电极连接第九三极管Q9的发射极；所述第八三极管Q8的集电极连接所述单稳态电路12，具体的连接第二三极管Q2的集电极，所述第八三极管Q8的基极连接所述第九三极管Q9的基极，所述第八三极管Q8的基极和所述第八三极管Q8的集电极相连；所述第九三极管Q9的集电极作为电流镜电路的输出端连接所述积分电路132和电压跟随器电路133。在其他的实施例中，电流镜电路可具有不同数目的晶体管，也可具有其他形式的结构。
进一步的，在所述的转速测量驱动电路中，所述积分电路132包括第六电阻R6和第三电容C3，其中：所述第六电阻R6的第一端连接作为电流镜电路输出端的所述第九三极管Q9的集电极，另一端接地；所述第三电容C3的第一端连接所述第九三极管Q9的集电极，所述第三电容C3的第二端接地。
另外，在所述的转速测量驱动电路中，所述电压跟随器电路133包括第二运算放大器U2、第十三极管Q10和驱动电阻RL2，其中：所述第二运算放大器U2的同相输入端连接所述第九三极管Q9的集电极，所述第二运算放大器U2的反相输入端连接驱动电阻RL2的一端，驱动电阻RL2另一端接地，所述第二运算放大器U2的输出端连接所述第十三极管Q10的基极；所述第十三极管Q10的发射极连接所述第二运算放大器U2的反相输入端，所述第十三极管Q10的集电极用于提供驱动电流。在一个实施例中，电流驱动电路进一步包括第二电容C2，所述第十三极管Q10的集电极连接第二电容C2的第二端。
第六三极管Q6、第七三极管Q7、第八三极管Q8和第九三极管Q9四个PNP三极管形成电流镜，把VO1的电压信号转化为第二运算放大器U2同相输入端处的电流。所述电流镜电路中，第六三极管Q6和第七三极管Q7作为上管，其发射极与集电极之间的导通压降都为0.7V，所述电流镜结构使导通电流的比值不随温度变化。
第二运算放大器U2同相输入端处的电流通过R6和C3积分，转化为直流电压。由于VO1输出高电平时间0.64RtCt，V7≈V6＝I7*(TW/T)*R6＝(0.64RtCt/T)*I7*R6，其中：V7是第二运算放大器U2同相输入端电压(图3中节点7处的电压)，V6是第二运算放大器U2输出端电压(图3中节点6处的电压)，T是Vin的周期，TW为充电时间，I7为测量电流。测量电流I7即为第九三极管Q9的集电极流出的电流，用于为电容C3充电，形成电压V7。驱动电流IOUT＝V6/RL2，可以通过调小RL2，增加驱动电流。驱动电流输出纹波可以通过C3电容值调整，增加C3电容值，纹波减小，反之增大。第二运算放大器U2同相输入端处电压V7通过U2和电阻RL2，转化为驱动转速显示装置Iw的驱动电流，实现恒流驱动，负载指针显示稳定。另外，该方案不需要容值为1000uF的大电容，优选的，可选用容值约为100nF的小电容C2。在另一实施例中，也可将电压跟随器电路133输出的驱动电流直接驱动转速显示装置Iw，而不额外选用电容C2。
在本发明第二实施例提供的转速测量驱动电路中，通过电流驱动电路将测量电压转换为驱动电流，所述驱动电流的大小与待测量的转速所对应的刻度成正比例，实现了通过电流驱动电路的设置来获取驱动电流，无需采用电路外部并联大电容的方式，且电流驱动电路的大部分元件可集成在驱动芯片内部，外部仅需连接参数较小的分立元件，体积小，可靠性高。
在一个实施例中，将上述上述施密特触发电路、稳压电路、分压电路、充电电流和保持电路中的一部分电路或全部电路集成在一驱动电路芯片中，充电电容Ct可设置为驱动电路芯片外部的元件，通过调节外部元件的值可调节测量电压占空比的范围，从而调节驱动电流的大小，用于适用不同的表头驱动。
在一个实施例中，将上述施密特触发电路、稳压电路、分压电路、充电电流、保持电路、电流镜电路、积分电路和电压跟随器电路中的一部分电路或全部电路集成在一驱动电路芯片中，电阻Rt、RL1和RL2中的部分或全部可设置为驱动电路芯片外部的元件，通过调节外部元件的值可调节驱动电流的大小，用于适用不同的表头驱动。
在一个实施例中，将上述施密特触发电路、稳压电路、分压电路、充电电流、保持电路、电流镜电路、积分电路和电压跟随器电路中的一部分电路或全部电路集成在一驱动电路芯片中，电容C3可设置为驱动电路芯片外部的元件，通过调节该外部元件的值可用于调整驱动电流的纹波大小。
<实施例三>
本发明一实施方式提供了一种转速测量驱动方法，包括：
将一转速信号转换成一测量电压，其中所述转速信号的频率与待测量的转速成正比例，所述测量电压的占空比与所述待测量的转速成正相关关系；以及
将所述测量电压转换为驱动电流，所述驱动电流用于驱动负载指针在带刻度的转速显示装置中转动，所述驱动电流的大小与待测量的转速所对应的刻度成正比例。
具体的，所述转速测量驱动方法可通过以下方式实现：一转速信号提供至一单稳态电路，所述转速信号的频率与待测量的转速成正比例，以使所述单稳态电路输出一测量电压，所述测量电压的占空比与所述待测量的转速成正相关关系；通过电流驱动电路将所述测量电压转换为驱动电流，所述驱动电流用于驱动负载指针在带刻度的转速显示装置中转动，所述驱动电流的大小与待测量的转速所对应的刻度成正比例。
在一个实施例中，所述将一转速信号转换成一测量电压的步骤进一步包括：
将所述转速信号进行处理形成翻转电压，前半周期内，当所述转速信号由第一电平变换为第二电平时，所述翻转电压由第二电平变换为第一电平，后半周期内，所述转速信号由第二电平变换为第一电平时，所述翻转电压由第一电平变换为第二电平；
在翻转电压由第二电平变换为第一电平时，以固定时间对一电容充电形成充电电压，所述充电电压反馈至所述翻转电压，以使所述翻转电压在除固定时间的前半周期内，变换为第三电平；
提供测量电压，其中在所述固定时间内测量电压为第二电平，在一个周期的其他时间内所述测量电压为第一电平。
具体的，所述转速测量驱动方法中所述将一转速信号转换成一测量电压的步骤可通过以下方式实现：通过分压电路将所述转速信号进行处理，形成翻转电压，前半周期内，当所述转速信号由第一电平变换为第二电平时，所述翻转电压由第二电平变换为第一电平，后半周期内，所述转速信号由第二电平变换为第一电平时，所述翻转电压由第一电平变换为第二电平，所述翻转电压输入给充电电路；所述充电电路在翻转电压由第二电平变换为第一电平时，以固定时间充电，形成充电电压，所述充电电压反馈至所述翻转电压，以使所述翻转电压在除固定时间的前半周期内，变换为第三电平；通过保持电路在所述固定时间内输出第二电平的所述测量电压，在一个周期的其他时间内输出第一电平的所述测量电压。
在一个实施例中，所述将所述测量电压转换为驱动电流的步骤进一步包括：
通过电流镜电路和电阻将测量电压转换成测量电流；
通过所述测量电流对电容充电形成积分电压；以及
通过电压跟随器电路将所述积分电压转换为所述驱动电流。
具体的，所述转速测量驱动方法中所述将所述测量电压转换为驱动电流的步骤可通过以下方式实现：通过电流镜电路将所述测量电压转换为测量电流，通过积分电路对所述测量电流进行积分，形成积分电压，通过电压跟随器电路将所述积分电压转换为所述驱动电流，所述驱动电流驱动转速显示装置中的负载指针转动，以显示待测量的转速所对应的刻度。
进一步的，所述转速测量驱动方法还可包括：所述转速信号提供至施密特触发器电路的输入端，所述施密特触发器电路的输出端连接所述单稳态电路，并由所述施密特触发器电路对所述转速信号进行整流。稳压电路向所述单稳态电路和所述电流驱动电路提供稳压源，所述稳压电路耦接一主电源以产生稳压源。
进一步的，所述转速测量驱动方法还可包括：通过第一电容对单稳态电路输出的电流进行整形以产生驱动电流驱动所述转速显示装置中的负载指针转动，以显示待测量的转速所对应的刻度。
在一个实施例中，将上述施密特触发电路、稳压电路、分压电路、充电电流和保持电路中的一部分电路或全部电路集成在一驱动电路芯片中，充电电容Ct可设置为驱动电路芯片外部的元件，通过调节外部元件的值可调节测量电压占空比的范围，从而调节驱动电流的大小，用于适用不同的表头驱动。
在一个实施例中，将上述施密特触发电路、稳压电路、分压电路、充电电流、保持电路、电流镜电路、积分电路和电压跟随器电路中的一部分电路或全部电路集成在一驱动电路芯片中，电阻Rt、RL1和RL2中的部分或全部可设置为驱动电路芯片外部的元件，通过调节外部元件的值可调节驱动电流的大小，用于适用不同的表头驱动。
在一个实施例中，将上述施密特触发电路、稳压电路、分压电路、充电电流、保持电路、电流镜电路、积分电路和电压跟随器电路中的一部分电路或全部电路集成在一驱动电路芯片中，电容C3可设置为驱动电路芯片外部的元件，通过调节该外部元件的值可用于调整驱动电流的纹波大小。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (9)

1.一种转速测量驱动电路，其特征在于，所述转速测量驱动电路包括稳压电路、单稳态电路和电流驱动电路，其中：
一转速信号提供至所述单稳态电路，所述转速信号的频率与待测量的转速成正比例，以使所述单稳态电路输出一测量电压，所述测量电压的占空比与所述待测量的转速成正相关关系；
所述电流驱动电路将所述测量电压转换为驱动电流，所述驱动电流用于驱动负载指针在带刻度的转速显示装置中转动，所述驱动电流的大小与待测量的转速所对应的刻度成正比例；
所述稳压电路耦接所述单稳态电路和所述电流驱动电路，所述稳压电路耦接一主电源以产生稳压源；
所述单稳态电路包括分压电路、充电电路和保持电路，其中：
所述分压电路将所述转速信号进行处理，形成翻转电压，前半周期内，当所述转速信号由第一电平变换为第二电平时，所述翻转电压由第二电平变换为第一电平，后半周期内，所述转速信号由第二电平变换为第一电平时，所述翻转电压由第一电平变换为第二电平，所述翻转电压输入给所述充电电路；
所述充电电路在翻转电压由第二电平变换为第一电平时，以固定时间充电，形成充电电压，所述充电电压反馈至所述翻转电压，以使所述翻转电压在除固定时间的前半周期内，变换为第三电平；
所述保持电路在所述固定时间内输出第二电平的所述测量电压，在一个周期的其他时间内输出第一电平的所述测量电压。
2.如权利要求1所述的转速测量驱动电路，其特征在于，所述分压电路包括第一电阻、第二电阻和第一三极管，其中：
所述第一电阻一端连接所述第一三极管的集电极，所述第一电阻的另一端连接第二电阻和所述充电电路，所述第二电阻另一端连接稳压源；
所述第一三极管的基极输入所述转速信号，所述第一三极管的发射极接地。
3.如权利要求2所述的转速测量驱动电路，其特征在于，所述充电电路包括射极跟随器、第五三极管、充电电容、充电电阻、第四电容、第三三极管、第四三极管、第八电阻和第九电阻，其中：
射极跟随器的输入端连接第一电阻和第二电阻的连接处，所述射极跟随器的输出端连接所述充电电容的第一端；
所述第五三极管的集电极连接所述射极跟随器的输入端，所述第五三极管的基极连接所述第四三极管的集电极，所述第五三极管的发射极接地；
所述充电电容的第二端连接充电电阻和第四电容的第一端，所述充电电阻另一端连接稳压源，所述第四电容的第二端接地；
所述第三三极管的基极连接所述充电电容的第二端，所述第三三极管的集电极连接第九电阻，所述第三三极管的发射极连接第四三极管的基极，第九电阻的另一端连接所述稳压源；
所述第四三极管的集电极通过第八电阻连接一第一电压，所述第四三极管的发射极接地。
4.如权利要求3所述的转速测量驱动电路，其特征在于，所述保持电路包括第一运算放大器、第二三极管、第四电阻、第五电阻和保持电阻，其中：
所述第二三极管的基极连接所述第三三极管的集电极，第二三极管的集电极连接电流驱动电路，发射极连接所述第一运算放大器的反相输入端；
所述第四电阻一端连接所述第一运算放大器的同相输入端，另一端接地，所述第五电阻一端连接所述第一运算放大器的同相输入端，另一端连接所述稳压源；
所述保持电阻一端连接所述第一运算放大器的反相输入端，另一端接地；
所述第一运算放大器的输出端连接所述第三三极管的集电极。
5.如权利要求1所述的转速测量驱动电路，其特征在于，所述电流驱动电路包括电流镜电路、积分电路和电压跟随器电路，其中：
所述电流镜电路将所述测量电压转换为测量电流，所述积分电路对所述测量电流进行积分，形成积分电压，所述电压跟随器电路将所述积分电压转换为所述驱动电流，所述驱动电流驱动所述转速显示装置中的负载指针转动，以显示待测量的转速所对应的刻度。
6.如权利要求5所述的转速测量驱动电路，其特征在于，所述电流镜电路包括第六三极管、第七三极管、第八三极管和第九三极管，其中：
所述第六三极管的发射极连接所述稳压源，所述第六三极管的集电极连接第八三极管的发射极，所述第六三极管的基极连接所述第七三极管的基极，所述第六三极管的基极和集电极相连；
所述第七三极管的发射极连接所述稳压源，所述第七三极管的集电极连接第九三极管的发射极；
所述第八三极管的集电极连接所述单稳态电路，所述第八三极管的基极连接所述第九三极管的基极，所述第八三极管的基极和集电极相连；
所述第九三极管的集电极作为电流镜电路的输出端连接所述积分电路和电压跟随器电路。
7.如权利要求5所述的转速测量驱动电路，其特征在于，所述积分电路包括第六电阻和第三电容，其中：
所述第六电阻的第一端连接所述电流镜电路的输出端，另一端接地；
所述第三电容和所述第六电阻并联。
8.如权利要求7所述的转速测量驱动电路，其特征在于，所述电压跟随器电路包括第二运算放大器、第十三极管和驱动电阻，其中：
所述第二运算放大器的同相输入端连接所述第六电阻的第一端，所述第二运算放大器的反相输入端连接驱动电阻的一端，驱动电阻另一端接地，所述第二运算放大器的输出端连接所述第十三极管的基极；
所述第十三极管的发射极连接所述第二运算放大器的反相输入端，集电极用于提供驱动电流。
9.一种转速测量驱动方法，其特征在于，包括：
将一转速信号转换成一测量电压，其中所述转速信号的频率与待测量的转速成正比例，所述测量电压的占空比与所述待测量的转速成正相关关系；以及
将所述测量电压转换为驱动电流，所述驱动电流用于驱动负载指针在带刻度的转速显示装置中转动，所述驱动电流的大小与待测量的转速所对应的刻度成正比例；
其中，将所述转速信号转换成一测量电压的步骤包括：
将所述转速信号进行处理形成翻转电压，前半周期内，当所述转速信号由第一电平变换为第二电平时，所述翻转电压由第二电平变换为第一电平，后半周期内，所述转速信号由第二电平变换为第一电平时，所述翻转电压由第一电平变换为第二电平；
在翻转电压由第二电平变换为第一电平时，以固定时间对一电容充电形成充电电压，所述充电电压反馈至所述翻转电压，以使所述翻转电压在除固定时间的前半周期内，变换为第三电平；
提供测量电压，其中在所述固定时间内测量电压为第二电平，在一个周期的其他时间内所述测量电压为第一电平。
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