CN204515579U - 一种过压保护电路 - Google Patents

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王剑
吴乐茂
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Abstract

本实用新型公开了一种过压保护电路,包括信号输入端、信号处理电路、低压限幅电路、高压限幅电路,低压限幅电路包括第一限幅控制电压、第一分压电阻、第二分压电阻、第一限幅电容和NPN双极型晶体管;高压限幅电路包括第二限幅控制电压、第三分压电阻、第四分压电阻、第二限幅电容和PNP双极型晶体管;NPN、PNP双极型晶体管分别与信号处理电路的输入端连接;第二分压电阻与第一限幅电容并联,并分别与NPN双极型晶体管连接;第三分压电阻串联于第二限幅控制电压和PNP双极型晶体管的基极之间;第四分压电阻与第二限幅电容并联,并分别与PNP双极型晶体管连接;第四分压电阻和第二限幅电容及PNP双极型晶体管分别与参考地连接。本实用新型限幅精度高、方便改变限幅电压大小。

Description

一种过压保护电路
技术领域
本实用新型涉及过压保护的技术领域,尤其是指一种过压保护电路。
背景技术
电子线路中,经常需要对信号电压采取限幅措施,以避免电子器件承受过高的信号电压而受到损害或不能正常工作。现有技术多采用稳压管、二极管及肖特基二极管来实现电压限幅功能,但是,稳压管及肖特基二极管的漏电流大且随温度上升而增加,因此增加了信号源的负担或者影响信号电压的精度,再者,稳压管、二极管及肖特基二极管的动态电阻都较大,通过电流较大时其阳阴极两端压降也较大,使得它们的限幅能力和限幅精度都较低。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足与缺点,提供一种结构简单、漏电小且通过较大电流也能实现较高精度的过压保护电路。
为实现上述目的,本实用新型所提供的技术方案为:一种过压保护电路,包括信号输入端、信号处理电路、低压限幅电路、高压限幅电路,其中,所述信号输入端接有输入电阻;所述低压限幅电路包括第一限幅控制电压、第一分压电阻、第二分压电阻、第一限幅电容和NPN双极型晶体管;所述高压限幅电路包括第二限幅控制电压、第三分压电阻、第四分压电阻、第二限幅电容和PNP双极型晶体管;所述NPN双极型晶体管的发射极和PNP双极型晶体管的发射极均接在信号处理电路的输入端上;所述第一分压电阻串联于第一限幅控制电压和NPN双极型晶体管的基极之间;所述第二分压电阻与第一限幅电容并联,该第二分压电阻和第一限幅电容的一端均与NPN双极型晶体管的基极相连接;所述第二分压电阻和第一限幅电容的另一端及NPN双极型晶体管的集电极均连接在参考地上;所述第三分压电阻串联于第二限幅控制电压和PNP双极型晶体管的基极之间;所述第四分压电阻与第二限幅电容并联,该第四分压电阻和第二限幅电容的一端均与PNP双极型晶体管的基极相连接;所述第四分压电阻和第二限幅电容的另一端及PNP双极型晶体管的集电极均连接在参考地上。
所述第一限幅控制电压和第二限幅控制电压均为外部直流电压源,且第一限幅控制电压低于参考地电压,第二限幅控制电压高于参考地电压。
本实用新型与现有技术相比,其优点与有益效果是:电路结构简单,限幅精度高,可方便改变限幅电压大小。
附图说明
图1为本实用新型所述过压保护电路的电路原理图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1所示,本实施例所述的过压保护电路,包括有信号输入端Vs、信号处理电路、低压限幅电路、高压限幅电路,其中,所述信号输入端Vs接有输入电阻Ri;所述低压限幅电路包括第一限幅控制电压Ve、第一分压电阻R1、第二分压电阻R2、第一限幅电容C1和NPN双极型晶体管Q1;所述高压限幅电路包括第二限幅控制电压Vc、第三分压电阻R3、第四分压电阻R4、第二限幅电容C2和PNP双极型晶体管Q2;所述NPN双极型晶体管Q1的发射极和PNP双极型晶体管Q2的发射极均接在信号处理电路的输入端Vi上;所述第一分压电阻R1串联于第一限幅控制电压Ve和NPN双极型晶体管Q1的基极之间;所述第二分压电阻R2与第一限幅电容C1并联,该第二分压电阻R2和第一限幅电容C1的一端均与NPN双极型晶体管Q1的基极相连接;所述第二分压电阻R2和第一限幅电容C1的另一端及NPN双极型晶体管Q1的集电极均连接在参考地GND上;所述第三分压电阻R3串联于第二限幅控制电压Vc和PNP双极型晶体管Q2的基极之间;所述第四分压电阻R4与第二限幅电容C2并联,该第四分压电阻R4和第二限幅电容C2的一端均与PNP双极型晶体管Q2的基极相连接;所述第四分压电阻R4和第二限幅电容C2的另一端及PNP双极型晶体管Q2的集电极均连接在参考地GND上。
此外,所述第一限幅控制电压Ve和第二限幅控制电压Vc均为外部直流电压源,且第一限幅控制电压Ve低于参考地GND电压,第二限幅控制电压Vc高于参考地GND电压。
以下为本实施例上述过压保护电路的工作原理,其具体情况如下:
给定第一限幅控制电压Ve和第二限幅控制电压Vc,NPN双极型晶体管Q1的基极电压固定在Va上,Va=Ve×R2/(R1+R2),PNP双极型晶体管Q2的基极电压固定在Vb上,Vb=Vc×R4/(R3+R4);当信号处理电路的输入端电压Vi低于NPN双极型晶体管Q1的基极电压Va时,NPN双极型晶体管Q1的发射结正偏、集电结反偏,NPN双极型晶体管Q1工作在放大状态,信号处理电路的输入端电压Vi被限制为NPN双极型晶体管Q1的基极电压Va减去其发射结结电压;当信号处理电路的输入端电压Vi高于PNP双极型晶体管Q2的基极电压Vb时,PNP双极型晶体管Q2的发射结正偏、集电结反偏,PNP双极型晶体管Q2工作在放大状态,信号处理电路的输入端电压Vi被限制为PNP双极型晶体管Q2的基极电压Vb加上其发射结结电压。第一限幅电容C1和第二限幅电容C2分别对Va和Vb起到滤波作用。
以上所述之实施例子只为本实用新型之较佳实施例,并非以此限制本实用新型的实施范围,故凡依本实用新型之形状、原理所作的变化,均应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (2)

1.一种过压保护电路,其特征在于:包括信号输入端(Vs)、信号处理电路、低压限幅电路、高压限幅电路,其中,所述信号输入端(Vs)接有输入电阻(Ri);所述低压限幅电路包括第一限幅控制电压(Ve)、第一分压电阻(R1)、第二分压电阻(R2)、第一限幅电容(C1)和NPN双极型晶体管(Q1);所述高压限幅电路包括第二限幅控制电压(Vc)、第三分压电阻(R3)、第四分压电阻(R4)、第二限幅电容(C2)和PNP双极型晶体管(Q2);所述NPN双极型晶体管(Q1)的发射极和PNP双极型晶体管(Q2)的发射极均接在信号处理电路的输入端(Vi)上;所述第一分压电阻(R1)串联于第一限幅控制电压(Ve)和NPN双极型晶体管(Q1)的基极之间;所述第二分压电阻(R2)与第一限幅电容(C1)并联,该第二分压电阻(R2)和第一限幅电容(C1)的一端均与NPN双极型晶体管(Q1)的基极相连接;所述第二分压电阻(R2)和第一限幅电容(C1)的另一端及NPN双极型晶体管(Q1)的集电极均连接在参考地(GND)上;所述第三分压电阻(R3)串联于第二限幅控制电压(Vc)和PNP双极型晶体管(Q2)的基极之间;所述第四分压电阻(R4)与第二限幅电容(C2)并联,该第四分压电阻(R4)和第二限幅电容(C2)的一端均与PNP双极型晶体管(Q2)的基极相连接;所述第四分压电阻(R4)和第二限幅电容(C2)的另一端及PNP双极型晶体管(Q2)的集电极均连接在参考地(GND)上。
2.根据权利要求1所述的一种过压保护电路,其特征在于:所述第一限幅控制电压(Ve)和第二限幅控制电压(Vc)均为外部直流电压源,且第一限幅控制电压(Ve)低于参考地(GND)电压,第二限幅控制电压(Vc)高于参考地(GND)电压。
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