CN203445795U - 交流信号转换电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及信号转换电路，更具体地说，是一种交流信号转换电路，其特征在于：设置有信号输入单元和整流滤波单元，所述信号输入单元设置有正电极输入端和负电极输入端，所述整流滤波单元包括运算放大器M1、M2，电容C1、C2、C4，C6，电阻R3、R4、R6、R8、R10、R11以及二极管D3。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：减少整流电压波形在零点附近的残余量，提高整流效果，增加输出电压的精度，输出信号稳定，保证了电压满量程的线性，并且可以根据需要调节输出电压的大小。
Description
技术领域
本实用新型涉及信号转换电路，更具体地说，是一种用于交流转直流的交流信号转换电路。
背景技术
整流电路是把交流电能转换为直流电能的电路。大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛应用。整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成。20世纪70年代以后，主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成。滤波器接在主电路与负载之间，用于滤除脉动直流电压中的交流成分。变压器设置与否视具体情况而定。变压器的作用是实现交流输入电压与直流输出电压间的匹配以及交流电网与整流电路之间的电隔离。
整流电路的作用是将交流电路输出交流电转换成单向直流电，这就是交流电的整流过程，整流电路大多是由整流二极管组成。经过整流电路之后的电压已经不是交流电压，而是一种含有直流电压和交流电压的混合电压。习惯上称单向脉动性直流电压。
采用二极管直接整流的过程中，由于二极管存在死区电压，在波形接近零时二极管都会截止，因此将影响负载上平均电压值的精度。
实用新型内容
为克服现有技术的不足，本实用新型提供一种整流效果好，电压精度高的交流信号转换电路。
为达到上述目的，本实用新型的所采用的具体技术方案如下：一种交流信号转换电路，设置有信号输入单元和整流滤波单元，所述信号输入单元设置有正电极输入端和负电极输入端，所述整流滤波单元包括运算放大器M1、M2，电容C1、C2、C4，C6，电阻R3、R4、R6、R8、R10、R11以及二极管D3，其中：正电极输入端和负电极输入端之间连接有所述电阻R3；正电极输入端和负电极输入端之间连接有所述电容C1；正电极输入端通过电阻R4和运算放大器M1反相输入端连接，运算放大器M1正相输入端和负电极输入端连接，运算放大器M1的输出端和二极管D3阳极相连，二极管D3阴极通过电阻R6和运算放大器M1反相输入端相连，电阻R6的两端并联所述电容C2；二极管D3阴极和运算放大器M2正相输入端相连，运算放大器M2反相输入端通过电阻R8和负电极输入端连接，运算放大器M2的输出端通过电阻R10和运算放大器M2反相输入端连接，运算放大器M2的输出端通过电阻R11和正电极输出端连接，在电阻R10的两端并联所述电容C4；所述正电极输出端和负电极输出端之间连接所述电容C6。
通过R3对电压取样，由C1、R4滤波后信号依次进入M1和M2中，将交流信号转换成直流信号，将电压放大后进行整流，减少电压在零点附近的残余量，提高整流效果，增加输出电压的精度。
更进一步的技术方案是运算放大器M2正相输入端通过电容C3接地；所述运算放大器M2输出端通过电容C5接地。
更进一步的技术方案是正电极输出端和负电极输出端之间连接有电阻R12。
更进一步的技术方案是电阻R6、R11是可变电阻。
通过调节电阻R6、R11的大小，从而改变最终想要输出的直流信号电压大小。
更进一步的技术方案是信号输入单元包括电流源Iin和电流转换器L1，其中所述电流转换器L1前端组和电流源Iin相连，电流转换器L1后端组作为所述正电极输入端和负电极输入端。
更进一步的技术方案是信号输入单元包括电压源Vin，电阻R1和稳压二极管D1、D2,其中电压源Vin正电极和电阻R1一端相连，电阻R1另一端和稳压二极管D1阴极相连，稳压二极管D1阳极和稳压二极管D2阳极相连，稳压二极管D2阴极和电压源Vin负电极相连，电阻R3两端分别连接在稳压二极管D1阴极和稳压二极管D2阴极上。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：减少整流电压波形在零点附近的残余量，提高整流效果，增加输出电压的精度，输出信号稳定，保证了电压满量程的线性，并且可以根据需要调节输出电压的大小。
附图说明
图1为本实用新型整流滤波单元的电路原理框图；
图2为本实用新型图1中a节点的电流信号示意图；
图3为本实用新型图1中b节点的电流信号示意图；
图4为本实用新型图1中c节点的电流信号示意图；
图5为本实用新型一个实施例的电路原理框图；
图6为本实用新型另一个实施例的电路原理框图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，图1为本实用新型一种整流滤波单元的电路原理框图。所述整流滤波单元包括运算放大器M1、M2，电容C1、C2、C4，C6，电阻R3、R4、R6、R8、R10、R11以及二极管D3，其中：正电极输入端和负电极输入端之间连接有所述电阻R3；正电极输入端和负电极输入端之间连接有所述电容C1；正电极输入端通过电阻R4和运算放大器M1反相输入端连接，运算放大器M1正相输入端和负电极输入端连接，运算放大器M1的输出端和二极管D3阳极相连，二极管D3阴极通过电阻R6和运算放大器M1反相输入端相连，电阻R6的两端并联所述电容C2；二极管D3阴极和运算放大器M2正相输入端相连，运算放大器M2反相输入端通过电阻R8和负电极输入端连接，运算放大器M2的输出端通过电阻R10和运算放大器M2反相输入端连接，运算放大器M2的输出端通过电阻R11和正电极输出端连接，在电阻R10的两端并联所述电容C4；所述正电极输出端和负电极输出端之间连接所述电容C6。通过R3对电压取样，由C1、R4滤波后信号依次进入M1和M2中，将交流信号转换成直流信号，在交流信号波形的最上端和最下端进行整流，尽可能的减小交流信号的死区。运算放大器M2正相输入端通过电容C3接地；所述运算放大器M2输出端通过电容C5接地。正电极输出端和负电极输出端之间连接有电阻R12。其中电阻R6、R11是可变电阻。通过调节电阻R6、R11的大小，从而改变最终想要输出的直流信号电压大小。通过运算放大器M1、M2及其各自的负反馈电路，和二极管D3完成达到整流效果。
如图2-4所示，本实用新型的电流信号变化示意图，图中的波形分别表示在图1中a、b、c三个节点采集到的电流信号图，图2是a节点的电流信号图，此时是未经整流滤波的交流信号，图3是b节点的电流信号图，此时是已经经过第一次转换后的信号，图4是c节点的电流信号图，此时是已经整流滤波后的直流信号。
如图5所示，图5为本实用新型一个实施例的电路原理框图，一种交流信号转换电路，设置有信号输入单元和整流滤波单元，所述信号输入单元设置有正电极输入端和负电极输入端，本实施例中整流滤波单元和图1是相同的。信号输入单元包括电流源Iin和电流转换器L1，其中所述电流转换器L1前端组和电流源Iin相连，电流转换器L1后端组作为所述正电极输入端和负电极输入端。
如图6所示，图6为本实用新型另一个实施例的电路原理框图，一种交流信号转换电路，设置有信号输入单元和整流滤波单元，所述信号输入单元设置有正电极输入端和负电极输入端，本实施例中整流滤波单元和图1是相同的。信号输入单元包括电压源Vin，电阻R1和稳压二极管D1、D2,其中电压源Vin正电极和电阻R1一端相连，电阻R1另一端和稳压二极管D1阴极相连，稳压二极管D1阳极和稳压二极管D2阳极相连，稳压二极管D2阴极和电压源Vin负电极相连，电阻R3两端分别连接在稳压二极管D1阴极和稳压二极管D2阴极上。
尽管这里参照本实用新型的多个解释性实施例对本实用新型进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。
Claims (6)
1.一种交流信号转换电路，其特征在于：设置有信号输入单元和整流滤波单元，所述信号输入单元设置有正电极输入端和负电极输入端，所述整流滤波单元包括运算放大器M1、M2，电容C1、C2、C4，C6，电阻R3、R4、R6、R8、R10、R11以及二极管D3，其中：
正电极输入端和负电极输入端之间连接有所述电阻R3；
正电极输入端和负电极输入端之间连接有所述电容C1；
正电极输入端通过电阻R4和运算放大器M1反相输入端连接，运算放大器M1正相输入端和负电极输入端连接，运算放大器M1的输出端和二极管D3阳极相连，二极管D3阴极通过电阻R6和运算放大器M1反相输入端相连，电阻R6的两端并联所述电容C2；
二极管D3阴极和运算放大器M2正相输入端相连，运算放大器M2反相输入端通过电阻R8和负电极输入端连接，运算放大器M2的输出端通过电阻R10和运算放大器M2反相输入端连接，运算放大器M2的输出端通过电阻R11和正电极输出端连接，在电阻R10的两端并联所述电容C4；
所述正电极输出端和负电极输出端之间连接所述电容C6。
2.根据权利要求1所述的交流信号转换电路，其特征在于：所述运算放大器M2正相输入端通过电容C3接地；所述运算放大器M2输出端通过电容C5接地。
3.根据权利要求1所述的交流信号转换电路，其特征在于：所述正电极输出端和负电极输出端之间连接有电阻R12。
4.根据权利要求1所述的交流信号转换电路，其特征在于：所述电阻R6、R11是可变电阻。
5.根据权利要求1所述的交流信号转换电路，其特征在于：所述信号输入单元包括电流源Iin和电流转换器L1，其中所述电流转换器L1前端组和电流源Iin相连，电流转换器L1后端组作为所述正电极输入端和负电极输入端。
6.根据权利要求1所述的交流信号转换电路，其特征在于：所述信号输入单元包括电压源Vin，电阻R1和稳压二极管D1、D2,其中电压源Vin正电极和电阻R1一端相连，电阻R1另一端和稳压二极管D1阴极相连，稳压二极管D1阳极和稳压二极管D2阳极相连，稳压二极管D2阴极和电压源Vin负电极相连，电阻R3两端分别连接在稳压二极管D1阴极和稳压二极管D2阴极上。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107462765A (zh) * | 2017-09-07 | 2017-12-12 | 昆山龙腾光电有限公司 | 一种信号检测电路及装置 |
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2013
- 2013-08-09 CN CN201320486839.1U patent/CN203445795U/zh not_active Expired - Lifetime
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