CN205725671U

CN205725671U - 运放单元模块

Info

Publication number: CN205725671U
Application number: CN201620286898.8U
Authority: CN
Inventors: 李峰; 钱斌; 代松
Original assignee: Zhejiang Shaoxing Supor Domestic Electrical Appliance Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Shaoxing Supor Domestic Electrical Appliance Co Ltd
Priority date: 2016-04-07
Filing date: 2016-04-07
Publication date: 2016-11-23
Anticipated expiration: 2026-04-07

Abstract

本实用新型提供了一种运放单元模块，包括：运算放大器，具有同相输入端、反相输入端和输出端，其中该运算放大器的运算放大倍数取决于串联至该同相输入端或反相输入端的第一电阻以及连接于该同相输入端与该输出端之间或者连接于该反相输入端与该输出端之间的第二电阻；以及切换元件，该切换元件连接至该运算放大器并能改变该第一电阻或者该第二电阻的等效阻值。该运放单元模块可以通过改变运放单元模块中某个电阻值来改变整个电路的放大倍数，从而实现不同条件下的电流采样。

Description

运放单元模块

技术领域

本实用新型涉及一种适用于家用电器的运放单元模块。

背景技术

很多家用电器都用到运放电路，例如LM358。电流经过采样电阻产生压降，经过运放电路放大电压变化量。单片机对放大后的电压做A/D转换，判断转换后A/D值的大小来实现特定的功能。

传统的运放电路中，一个放大单元模块的运算放大倍数是确定的。如果在一个电路中，需要采样多种负载电流，若将运算放大倍数配置成适合电机小电流的检测，此时改测加热盘的大电流变化，会出现运放失效的情况；如果将运算放大倍数配置成适合加热盘大电流的检测，此时改测电机的小电流变化就会出现检测的灵敏度无法满足要求的情况。

既要检测大电流，又要兼顾小电流检测的灵敏度，就需要搭建多路运放单元模块，这就会使线路板的生产成本大幅增加。

实用新型内容

针对现有技术的上述问题，本实用新型提供了一种新型的运放单元模块，其可以通过改变运放单元模块中某个电阻值来改变整个电路的放大倍数，从而实现不同条件下的电流采样。例如，改变反馈电流的大小，从而实现对运算放大倍数的改变。

具体的，本实用新型提供了一种运放单元模块，包括：

运算放大器，具有同相输入端、反相输入端和输出端，其中该运算放大器的运算放大倍数取决于串联至该同相输入端或反相输入端的第一电阻以及连接于该同相输入端与该输出端之间或者连接于该反相输入端与该输出端之间的第二电阻；以及切换元件，该切换元件连接至该运算放大器并能改变该第一电阻或者该第二电阻的等效阻值。

较佳地，在上述的运放单元模块中，该运算放大器是同向比例运算放大器，该第一电阻串联于接地和反相输入端之间，

其中，该第二电阻连接于反相输入端和输出端之间并由彼此并联的至少两个电阻构成，

其中，该切换元件是与该至少两个电阻中的一个串联的开关元件。

较佳地，在上述的运放单元模块中，该运算放大器是同向比例运算放大器，该第二电阻串联于该反相输入端和该输出端之间，

其中，该第一电阻连接于接地和反相输入端之间并由彼此串联的至少两个电阻构成，

其中，该切换元件是一端连接于该至少两个电阻中的两个电阻之间且另一端接地的开关元件。

较佳地，在上述的运放单元模块中，该运算放大器是同向比例运算放大器，该第二电阻连接于该反相输入端和该输出端之间，

其中，该第一电阻连接于接地和反相输入端之间并由彼此并联的至少两个电阻构成，

较佳地，在上述的运放单元模块中，该运算放大器是反向比例运算放大器，该第一电阻连接于电压输入端和反相输入端之间，

其中，该第二电阻连接于电压输入端和输出端之间并由彼此并联的至少两个电阻构成，

较佳地，在上述的运放单元模块中，该运算放大器是反向比例运算放大器，该第二电阻连接于该反相输入端和该输出端之间，

其中，该第一电阻连接于电压输入端和反相输入端之间并由彼此并联的至少两个电阻构成，

较佳地，在上述的运放单元模块中，该开关元件在导通或关断时使得该第一电阻具有彼此不同的等效阻值。

较佳地，在上述的运放单元模块中，该开关元件在导通或关断时使得该第二电阻具有彼此不同的等效阻值。

应当理解，本实用新型以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在为如权利要求所述的本实用新型提供进一步的解释。

附图说明

包括附图是为提供对本实用新型进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本实用新型的实施例，并与本说明书一起起到解释本实用新型原理的作用。附图中：

图1示意性地示出了本实用新型的运放单元模块的第一实施例的电路图。

图2示意性地示出了本实用新型的运放单元模块的第二实施例的电路图。

图3示意性地示出了本实用新型的运放单元模块的第三实施例的电路图。

图4示意性地示出了本实用新型的运放单元模块的第四实施例的电路图。

图5示意性地示出了本实用新型的运放单元模块的第五实施例的电路图。

具体实施方式

现在将详细参考附图描述本实用新型的实施例。现在将详细参考本实用新型的优选实施例，其示例在附图中示出。在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。此外，尽管本实用新型中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本实用新型说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本实用新型。

本实用新型的运放单元模块包括运算放大器和切换元件。该运算放大器具有同相输入端、反相输入端和输出端。该运算放大器的运算放大倍数取决于串联至该同相输入端或反相输入端的第一电阻以及连接于该同相输入端与该输出端之间或者连接于该反相输入端与该输出端之间的第二电阻。该切换元件连接至该运算放大器并能改变该第一电阻或者该第二电阻的等效阻值。

以下结合图1至图5来详细讨论根据本实用新型的多个具体实施例，本实用新型的基本原理也将基于这些具体实施例的描述而变得明晰。上述的多个具体实施例本身并非旨在对本实用新型做出限制。

首先参考图1，该图示出了本实用新型的运放单元模块的第一实施例的电路图。如图所示，该运放单元模块100包括运算放大器101、第一电阻102、第二电阻103以及切换元件104。

在该实施例中，该运算放大器101是同向比例运算放大器。该第一电阻102串联于接地和运算放大器101的反相输入端(“-”端)之间。该第二电阻103连接于反相输入端和输出端(Uo)之间并由彼此并联的两个电阻R1和R2构成。特别是，该切换元件104是与该两个电阻R1和R2中的一个(在该实施例中是R2)串联的开关元件。

这样，当开关元件104关断时，该运算放大器101的运算放大倍数是Av＝Uo/Ui＝(R1+R)/R＝R1/R+1；反之，当外部的单片机导通该开关元件104时，虚框内的第二电阻103等效电阻变成了：Rx＝(R1*R2)/(R1+R2)，从而该运算放大器101的运算放大倍数变成：Av＝Uo/Ui＝(Rx+R)/R＝Rx/R+1＝(R1*R2)/[(R1+R2)*R]+1。

转到图2，该图示出了本实用新型的运放单元模块的第二实施例的电路图。如图所示，该运放单元模块200包括运算放大器201、第一电阻202、第二电阻203以及切换元件204。

在该实施例中，该运算放大器201是同向比例运算放大器。该第二电阻203串联于运算放大器201的反相输入端和输出端之间。该第一电阻202连接于接地和反相输入端之间并由彼此串联的两个电阻R1和R2构成。特别是，该切换元件204是一端连接于该两个电阻R1和R2之间且另一端接地的开关元件。

这样，当开关元件204导通时，该运算放大器201的运算放大倍数是Av＝Uo/Ui＝(Rf+R2)/R2＝Rf/R2+1；反之，当外部的单片机关断该开关元件204时，虚框内的第二电阻203等效电阻变成了：Rx＝R1+R2，从而该运算放大器201的运算放大倍数变成：Av＝Uo/Ui＝(Rf+R1+R2)/(R1+R2)＝Rf/(R1+R2)+1。

转到图3，该图示出了本实用新型的运放单元模块的第三实施例的电路图。如图所示，该运放单元模块300包括运算放大器301、第一电阻302、第二电阻303以及切换元件304。

在该实施例中，该运算放大器301是同向比例运算放大器。该第二电阻303串联于运算放大器301的反相输入端和输出端之间。该第一电阻302连接于接地和反相输入端之间并由彼此并联的两个电阻R1和R2构成。特别是，该切换元件304是与该两个电阻R1和R2中的一个(在图3所示的实施例中是R2)串联的开关元件。

这样，当开关元件304关断时，该运算放大器301的运算放大倍数是Av＝Uo/Ui＝(Rf+R1)/R1＝Rf/R1+1；反之，当外部的单片机导通该开关元件304时，虚框内的第二电阻303等效电阻变成了：Rx＝(R1*R2)/(R1+R2)，从而该运算放大器301的运算放大倍数变成：Av＝Uo/Ui＝(Rf+Rx)/Rx＝Rf/Rx+1＝[Rf*(R1+R2)]/(R1*R2)+1。

转到图4，该图示出了本实用新型的运放单元模块的第四实施例的电路图。如图所示，该运放单元模块400包括运算放大器401、第一电阻402、第二电阻403以及切换元件404。

在该实施例中，该运算放大器401是反向比例运算放大器。该第一电阻402串联于运算放大器401的电压输入端(Ui)和反相输入端之间。该第二电阻403连接于电压输入端和输出端之间并由彼此并联的两个电阻R1和R2构成。特别是，该切换元件404是与该两个电阻R1和R2中的一个(在图4所示的实施例中是R2)串联的开关元件。

这样，当开关元件404关断时，该运算放大器401的运算放大倍数是Av＝-Uo/Ui＝-R1/R；反之，当外部的单片机导通该开关元件404时，虚框内的第二电阻403等效电阻变成了：Rx＝(R1*R2)/(R1+R2)，从而该运算放大器401的运算放大倍数变成：Av＝-Uo/Ui＝-Rx/R＝-(R1*R2)/[(R1+R2)*R]。

转到图5，该图示出了本实用新型的运放单元模块的第五实施例的电路图。如图所示，该运放单元模块500包括运算放大器501、第一电阻502、第二电阻503以及切换元件504。

在该实施例中，该运算放大器501是反向比例运算放大器。该第二电阻503串联于运算放大器501的反相输入端和输出端之间。该第一电阻502连接于电压输入端和反相输入端之间并由彼此并联的两个电阻R1和R2构成。特别是，该切换元件504是与该两个电阻R1和R2中的一个(在图5所示的实施例中是R2)串联的开关元件。

这样，当开关元件504关断时，该运算放大器501的运算放大倍数是Av＝-Uo/Ui＝-Rf/R；反之，当外部的单片机导通该开关元件504时，虚框内的第二电阻503等效电阻变成了：Rx＝(R1*R2)/(R1+R2)，从而该运算放大器501的运算放大倍数变成：Av＝-Uo/Ui＝-Rx/R＝-(R1*R2)/[(R1+R2)*R1]。

通过以上的多个实施例可以看出，通过导通或关断切换元件(即开关元件)，可以改变影响运算放大器的运算放大倍数的第一或第二电阻的等效阻值，相应地就可以改变该运算放大倍数Av。因此，可以用单个本实用新型的运放单元模块来采样多种负载电流，例如即可检测加热盘之类的大电流也可以检测电机之类的小电流，从而可以显著降低线路的设计复杂度和生产成本。

此外，可以理解，上述实施例中也可以采用两个以上的电阻并联或串联而取得相类似的技术效果

本领域技术人员可显见，可对本实用新型的上述示例性实施例进行各种修改和变型而不偏离本实用新型的精神和范围。因此，旨在使本实用新型覆盖落在所附权利要求书及其等效技术方案范围内的对本实用新型的修改和变型。

Claims

1.一种运放单元模块，其特征在于，包括：

运算放大器，具有同相输入端、反相输入端和输出端，其中所述运算放大器的运算放大倍数取决于串联至所述同相输入端或反相输入端的第一电阻以及连接于所述同相输入端与所述输出端之间或者连接于所述反相输入端与所述输出端之间的第二电阻；以及切换元件，所述切换元件连接至所述运算放大器并能改变所述第一电阻或者所述第二电阻的等效阻值。

2.如权利要求1所述的运放单元模块，其特征在于，所述运算放大器是同向比例运算放大器，所述第一电阻串联于接地和反相输入端之间，

其中，所述第二电阻连接于反相输入端和输出端之间并由彼此并联的至少两个电阻构成，

其中，所述切换元件是与所述至少两个电阻中的一个串联的开关元件。

3.如权利要求1所述的运放单元模块，其特征在于，所述运算放大器是同向比例运算放大器，所述第二电阻串联于所述反相输入端和所述输出端之间，

其中，所述第一电阻连接于接地和反相输入端之间并由彼此串联的至少两个电阻构成，

其中，所述切换元件是一端连接于所述至少两个电阻中的两个电阻之间且另一端接地的开关元件。

4.如权利要求1所述的运放单元模块，其特征在于，所述运算放大器是同向比例运算放大器，所述第二电阻连接于所述反相输入端和所述输出端之间，

其中，所述第一电阻连接于接地和反相输入端之间并由彼此并联的至少两个电阻构成，

5.如权利要求1所述的运放单元模块，其特征在于，所述运算放大器是反向比例运算放大器，所述第一电阻连接于电压输入端和反相输入端之间，

其中，所述第二电阻连接于电压输入端和输出端之间并由彼此并联的至少两个电阻构成，

6.如权利要求1所述的运放单元模块，其特征在于，所述运算放大器是反向比例运算放大器，所述第二电阻连接于所述反相输入端和所述输出端之间，

其中，所述第一电阻连接于电压输入端和反相输入端之间并由彼此并联的至少两个电阻构成，

7.如权利要求3、4或6所述的运放单元模块，其特征在于，所述开关元件在导通或关断时使得所述第一电阻具有彼此不同的等效阻值。

8.如权利要求2或5所述的运放单元模块，其特征在于，所述开关元件在导通或关断时使得所述第二电阻具有彼此不同的等效阻值。