CN109861650A - 可调节基准电压值的运算放大电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电子电路领域，本发明是要解决现有的运放电路的基准电压不可调节的问题，提出一种可调节基准电压值的运算放大电路，包括基准电压调节电路和采样信号放大电路，基准电压调节电路包括电源输入端子，采样信号放大电路包括信号输入端子和信号输出端子，基准电压调节电路与采样信号放大电路连接；基准电压调节电路将电源输入的电压值进行调节后作为基准电压输入至采样信号放大电路；采样信号放大电路将信号输入端子输入的采样信号进行放大后输出至信号输出端子。本发明通过基准电压调节电路实现了对采样信号进行有效放大的同时，放大电路的基准电压可以灵活调节，适用于不同基准电压要求的信号放大场合。
Description
技术领域
本发明涉及电子电路技术领域，具体来说涉及一种运算放大电路。
背景技术
基准电压是保证一个稳定电压值的参考电压。运算放大电路通常使用基准电压进行信号偏置点电压、保护门限值等参数的设定，现有运算放大电路的基准电压一般是直接使用信号处理模块提供的内部电压，或者是通过基准电压源提供的基准电压，该电压一般为1.25V或者2.5V，该基准电压是固定的，不可调节，不适合某些应用场景，如某些运算放大电路要求使用较大的基准电压。
发明内容
本发明的目的是要解决现有的运放电路的基准电压不可调节的问题，提出一种可调节基准电压值的运算放大电路。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：可调节基准电压值的运算放大电路，其特征在于，包括：基准电压调节电路和采样信号放大电路，所述基准电压调节电路包括电源输入端子，所述采样信号放大电路包括信号输入端子和信号输出端子，所述基准电压调节电路与采样信号放大电路连接；
所述基准电压调节电路用于将电源输入端子输入的电压进行调节后作为基准电压输入至所述采样信号放大电路；
所述采样信号放大电路用于将信号输入端子输入的采样信号进行放大后输出至信号输出端子。
具体的，为实现对基准电压的调节，所述基准电压调节电路包括：第一电阻、第二电阻和第一运算放大器，所述第一电阻的一端与电源输入端子连接，第一电阻的另一端分别与第二电阻的一端和第一运算放大器的正相输入端连接，第二电阻的另一端接地，所述第一运算放大器的负相输入端与第一运算放大器的输出端连接。
进一步的，为降低噪声，所述基准电压调节电路还包括第一电容，所述第一电容并联第二电阻。
具体的，为实现采样信号的放大，所述采样信号放大电路包括：第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第二电容、第三电容和第二运算放大器，第一运算放大器的输出端通过所述第三电阻与第二运算放大器的正相输入端连接，第二运算放大器的正相输入端通过所述第四电阻接地，第二运算放大器的负相输入端通过所述第六电阻分别与第二运算放大器的输出端和信号输出端子连接，第二运算放大器的负相输入端通过所述第五电阻与信号输入端子连接，所述第二电容串联第六电阻，第二运算放大器的输出端通过所述第三电容接地。
具体的，为实现采样信号的放大，所述采样信号放大电路包括：第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第二电容、第三电容和第二运算放大器，第一运算放大器的输出端通过所述第三电阻与第二运算放大器的正相输入端连接，第二运算放大器的正相输入端通过所述第四电阻接地，第二运算放大器的负相输入端通过所述第六电阻分别与第二运算放大器的输出端和信号输出端子连接，第二运算放大器的负相输入端通过所述第五电阻接地，第二运算放大器的负相输入端通过所述第七电阻与信号输入端子连接，所述第二电容串联第六电阻，第二运算放大器的输出端通过所述第三电容接地。
具体的，为实现采样信号的放大，，所述采样信号放大电路包括：第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第二电容、第三电容和第二运算放大器，第一运算放大器的输出端通过所述第三电阻与第二运算放大器的正相输入端连接，第二运算放大器的正相输入端通过所述第四电阻接地，第二运算放大器的正相输入端通过所述第七电阻与信号输入端子连接，第二运算放大器的负相输入端通过所述第六电阻分别与第二运算放大器的输出端和信号输出端子连接，所述第二电容串联第六电阻，第二运算放大器的负相输入端通过所述第五电阻接地，第二运算放大器的输出端通过所述第三电容接地。
具体的，为实现采样信号的放大，所述采样信号放大电路包括：第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第二电容、第三电容和第二运算放大器，第一运算放大器的输出端通过所述第三电阻与第二运算放大器的正相输入端连接，第二运算放大器的正相输入端通过所述第四电阻与信号输入端子连接，第二运算放大器的负相输入端通过所述第六电阻分别与第二运算放大器的输出端和信号输出端子连接，所述第二电容串联第六电阻，第二运算放大器的负相输入端通过所述第五电阻接地，第二运算放大器的输出端通过所述第三电容接地。
进一步的，为降低噪声，所述采样信号放大电路还包括第四电容，所述第四电容并联第四电阻。
进一步的，为提高基准电压的精度，所述电源输入端子通过DC-DC或三端稳压器输入电压。
本发明的有益效果是：本发明所述的可调节基准电压值的运算放大器，通过基准电压调节电路对电源输入端子输入的电压值进行调节，调节后作为基准电压输入采样信号放大电路，实现了对采样信号进行有效放大的同时，放大电路的基准电压可以灵活调节，满足不同基准电压要求的信号放大场合，且可靠性高，电路结构简单，硬件体积小，成本低。
附图说明
图1为本发明实施例1所述的可调节基准电压值的运算放大电路的电路示意图；
图2为本发明实施例2所述的可调节基准电压值的运算放大电路的电路示意图；
图3为本发明实施例3所述的可调节基准电压值的运算放大电路的电路示意图；
图4为本发明实施例4所述的可调节基准电压值的运算放大电路的电路示意图；
附图标记说明：
R1-第一电阻；R2-第二电阻；R3-第三电阻；R4-第四电阻；R5-第五电阻；R6-第六电阻；R7-第七电阻；C1-第一电容；C2-第二电容；C3-第三电容；C4-第四电容；U1-第一运算放大器；U2-第二运算放大器；VIN-电源输入端子；SIN-信号输入端子；SOUT-信号输出端子。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的实施方式进行详细描述。
本发明所述的可调节基准电压值的运算放大电路，包括：基准电压调节电路和采样信号放大电路，所述基准电压调节电路包括电源输入端子，所述采样信号放大电路包括信号输入端子和信号输出端子，所述基准电压调节电路与采样信号放大电路连接；所述基准电压调节电路用于将电源输入端子输入的电压进行调节后作为基准电压输入至所述采样信号放大电路；所述采样信号放大电路用于将信号输入端子输入的采样信号进行放大后输出至信号输出端子。
根据实际需要，选择合适参数的基准电压调节电路对电源输入端子输入的电压值进行调节，以此获得所需基准电压值，将该基准电压输入至采样信号放大电路后，采样信号放大电路根据该基准电压进行偏置点电压和保护门限值的参数的设定，将由信号输入端子输入的采样信号进行放大后通过信号输出端子输入至信号处理模块，信号处理模块对放大后的信号进行相应的处理。
实施例1
本发明实施例1所述的可调节基准电压值的运算放大电路，如图1所示，包括：基准电压调节电路和采样信号放大电路，基准电压调节电路包括电源输入端子VIN，采样信号放大电路包括信号输入端子SIN和信号输出端子SOUT，基准电压调节电路与采样信号放大电路连接；基准电压调节电路将电源输入端子VIN输入的电压进行调节后作为基准电压输入至所述采样信号放大电路；采样信号放大电路将信号输入端子SIN输入的采样信号进行放大后输出至信号输出端子SOUT。
可选的，如图1所示，所述基准电压调节电路包括：第一电阻R1、第二电阻R2和第一运算放大器U1，所述第一电阻R1的一端与电源输入端子VIN连接，第一电阻R1的另一端分别与第二电阻R2的一端和第一运算放大器U1的正相输入端连接，第二电阻R2的另一端接地，所述第一运算放大器U1的负相输入端与第一运算放大器U1的输出端连接。
电源输入端子输入的电压经过第一电阻R1和第二电阻R2进行分压后，所的电压V1输入至第一运算放大器U1的正相输入端，通过第一运算放大器U1构成的射极跟随器传输到第一运算放大器U1的输出端，将从第一运算放大器U1的输出端输出的V0作为基准电压，输入至采样信号放大电路进行信号偏置点电压、保护门限值等参数的设定。
其中，分压后的电压V1与所需基准电压VO是相等的，第一运算放大器U1用于对电压进行隔离，若对于不同基准电压需求的采样信号放大电路，则相应的对第一电阻R1和第二电阻R2的阻值进行调整即可，具体是，第一电阻R1和第二电阻R2可以是滑动电阻器，对第一电阻R1和第二电阻R2的阻值进行调整，也可以选择不同阻值的第一电阻R1和第二电阻R2来满足不同基准电压需求的采样信号放大电路，第一电阻R1和第二电阻R2的阻值满足：R2/(R1+R2)＝V0/VIN，其中，V0为所需基准电压值，VIN为电源输入端子的输入电压。
可选的，所述基准电压调节电路还包括第一电容C1，所述第一电容C1并联第二电阻R2,第一电容C1为滤波电容，用于平滑电流，降低噪声。
可选的，如图1所示，本实施例1所述的采样信号放大电路包括：第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第二电容C2、第三电容C3和第二运算放大器U2，第一运算放大器U1的输出端通过所述第三电阻R3与第二运算放大器U2的正相输入端连接，第二运算放大器U2的正相输入端通过所述第四电阻R4接地，第二运算放大器U2的负相输入端通过所述第六电阻R6分别与第二运算放大器U2的输出端和信号输出端子SOUT连接，第二运算放大器U2的负相输入端通过所述第五电阻R5与信号输入端子SIN连接，所述第二电容C2串联第六电阻R6，第二运算放大器U2的输出端通过所述第三电容C3接地。
基准电压调节电路输出所需基准电压V0，信号采样放大电路中的第二运算放大器U2以基准电压V0对采样信号进行偏置点电压的设定，具体是，第三电阻R3和第四电阻R4可以是滑动电阻器，调节第三电阻R3和第四电阻R4的阻值对采样信号进行偏置点电压的设定，也可以选择不同阻值的第三电阻R3和第四电阻R4来设定不同的偏置点电压。
本实施例1中，采样信号通过第五电阻R5输入至第二运算放大器U2，经第二运算放大器U2放大后通过信号输出端子VOUT输出至信号处理模块进行相应的信号处理，如系统控制。
可选的，所述采样信号放大电路还包括第四电容C4，所述第四电容C4并联第四电阻R4,第四电容C4为滤波电容，用于平滑电流，降低噪声。
可选的，所述电源输入端子VIN通过DC-DC或三端稳压器输入电压，DC-DC或三端稳压器输出电压精度较高，可以优化基准电压精度。
实施例2
本实施例与实施例1的电路结构和原理基本相同，相关之处参照实施例1，其区别在于，采样信号输入第二运算放大器U2的方式不同，如图2所示，采样信号放大电路包括：第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第二电容C2、第三电容C3和第二运算放大器U2，第一运算放大器U1的输出端通过所述第三电阻R3与第二运算放大器U2的正相输入端连接，第二运算放大器U2的正相输入端通过所述第四电阻R4接地，第二运算放大器U2的负相输入端通过所述第六电阻R6分别与第二运算放大器U2的输出端和信号输出端子SOUT连接，第二运算放大器U2的负相输入端通过所述第五电阻R5接地，第二运算放大器U2的负相输入端通过所述第七电阻R7与信号输入端子SIN连接，所述第二电容C2串联第六电阻R6，第二运算放大器U2的输出端通过所述第三电容C3接地。
本实施例中，第二运算放大器U2的负相输入端通过第五电阻R5接地，采样信号直接输入第二运算放大器U2的负相输入端。
实施例3
本实施例与实施例1的电路结构和原理基本相同，相关之处参照实施例1，其区别在于，采样信号输入第二运算放大器U2的方式不同，如图3所示，采样信号放大电路包括：第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第二电容C2、第三电容C3和第二运算放大器U2，第一运算放大器U1的输出端通过所述第三电阻R3与第二运算放大器U2的正相输入端连接，第二运算放大器U2的正相输入端通过所述第四电阻R4接地，第二运算放大器U2的正相输入端通过所述第七电阻R7与信号输入端子SIN连接，第二运算放大器U2的负相输入端通过所述第六电阻R6分别与第二运算放大器U2的输出端和信号输出端子SOUT连接，所述第二电容C2串联第六电阻R6，第二运算放大器U2的负相输入端通过所述第五电阻R5接地，第二运算放大器U2的输出端通过所述第三电容C3接地。
本实施例中，第二运算放大器U2的负相输入端通过第五电阻R5接地，采样信号通过第七电阻R7输入第二运算放大器U2的正相输入端。
实施例4
本实施例与实施例1的电路结构和原理基本相同，相关之处参照实施例1，其区别在于，采样信号输入第二运算放大器U2的方式不同，如图4所示，采样信号放大电路包括：第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第二电容C2、第三电容C3和第二运算放大器U2，第一运算放大器U1的输出端通过所述第三电阻R3与第二运算放大器U2的正相输入端连接，第二运算放大器U2的正相输入端通过所述第四电阻R4与信号输入端子SIN连接，第二运算放大器U2的负相输入端通过所述第六电阻R6分别与第二运算放大器U2的输出端和信号输出端子SOUT连接，所述第二电容C2串联第六电阻R6，第二运算放大器U2的负相输入端通过所述第五电阻R5接地，第二运算放大器U2的输出端通过所述第三电容C3接地。
本实施例中，第二运算放大器U2的负相输入端通过第五电阻R5接地，采样信号通过第四电阻R4输入第二运算放大器U2的正相输入端。
Claims (9)
1.可调节基准电压值的运算放大电路，其特征在于，包括：基准电压调节电路和采样信号放大电路，所述基准电压调节电路包括电源输入端子，所述采样信号放大电路包括信号输入端子和信号输出端子，所述基准电压调节电路与采样信号放大电路连接；
所述基准电压调节电路用于将电源输入端子输入的电压进行调节后作为基准电压输入至所述采样信号放大电路；
所述采样信号放大电路用于将信号输入端子输入的采样信号进行放大后输出至信号输出端子。
2.如权利要求1所述的可调节基准电压值的采样信号运算放大电路，其特征在于，所述基准电压调节电路包括：第一电阻、第二电阻和第一运算放大器，所述第一电阻的一端与电源输入端子连接，第一电阻的另一端分别与第二电阻的一端和第一运算放大器的正相输入端连接，第二电阻的另一端接地，所述第一运算放大器的负相输入端与第一运算放大器的输出端连接。
3.如权利要求2所述的可调节基准电压值的运算放大电路，其特征在于，所述基准电压调节电路还包括第一电容，所述第一电容并联第二电阻。
4.如权利要求2所述的可调节基准电压值的运算放大电路，其特征在于，所述采样信号放大电路包括：第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第二电容、第三电容和第二运算放大器，第一运算放大器的输出端通过所述第三电阻与第二运算放大器的正相输入端连接，第二运算放大器的正相输入端通过所述第四电阻接地，第二运算放大器的负相输入端通过所述第六电阻分别与第二运算放大器的输出端和信号输出端子连接，第二运算放大器的负相输入端通过所述第五电阻与信号输入端子连接，所述第二电容串联第六电阻，第二运算放大器的输出端通过所述第三电容接地。
5.如权利要求2所述的可调节基准电压值的运算放大电路，其特征在于，所述采样信号放大电路包括：第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第二电容、第三电容和第二运算放大器，第一运算放大器的输出端通过所述第三电阻与第二运算放大器的正相输入端连接，第二运算放大器的正相输入端通过所述第四电阻接地，第二运算放大器的负相输入端通过所述第六电阻分别与第二运算放大器的输出端和信号输出端子连接，第二运算放大器的负相输入端通过所述第五电阻接地，第二运算放大器的负相输入端通过所述第七电阻与信号输入端子连接，所述第二电容串联第六电阻，第二运算放大器的输出端通过所述第三电容接地。
6.如权利要求2所述的可调节基准电压值的运算放大电路，其特征在于，所述采样信号放大电路包括：第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第二电容、第三电容和第二运算放大器，第一运算放大器的输出端通过所述第三电阻与第二运算放大器的正相输入端连接，第二运算放大器的正相输入端通过所述第四电阻接地，第二运算放大器的正相输入端通过所述第七电阻与信号输入端子连接，第二运算放大器的负相输入端通过所述第六电阻分别与第二运算放大器的输出端和信号输出端子连接，所述第二电容串联第六电阻，第二运算放大器的负相输入端通过所述第五电阻接地，第二运算放大器的输出端通过所述第三电容接地。
7.如权利要求2所述的可调节基准电压值的运算放大电路，其特征在于，所述采样信号放大电路包括：第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第二电容、第三电容和第二运算放大器，第一运算放大器的输出端通过所述第三电阻与第二运算放大器的正相输入端连接，第二运算放大器的正相输入端通过所述第四电阻与信号输入端子连接，第二运算放大器的负相输入端通过所述第六电阻分别与第二运算放大器的输出端和信号输出端子连接，所述第二电容串联第六电阻，第二运算放大器的负相输入端通过所述第五电阻接地，第二运算放大器的输出端通过所述第三电容接地。
8.如权利要求4至7任一项所述的可调节基准电压值的运算放大电路，其特征在于，所述采样信号放大电路还包括第四电容，所述第四电容并联第四电阻。
9.如权利要求1所述的可调节基准电压值的运算放大电路，其特征在于，所述电源输入端子通过DC-DC或三端稳压器输入电压。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20190607 |