CN209248379U - 一种利用单片机内置比较器实现电压放大的电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示一种利用单片机内置比较器实现电压放大的电路，包括单片机U1，电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7，电容C1、C2、C3；本实用新型通过利用单片机内部自带的比较器实现电压放大，与原有采用外接放大器的方式相比，降低了成本，且能够使得电路更为简单。

Description

一种利用单片机内置比较器实现电压放大的电路

技术领域

本实用新型涉及电压放大电路技术领域，具体涉及一种利用单片机内置比较器实现电压放大的电路。

背景技术

单片机采集模拟信号时，待采集量一般不能直接被转换成数字量，通常要进行放大、特性补偿、滤波等环节的预处理。被测信号往往因为幅值较小，而且可能还含有多余的高频分量等原因，不能直接送给A/D转换器，需对其进行必要的处理，即信号调理。如对信号进行放大、衰减、滤波等。

通常希望输入到A/D转换器的信号能接近A/D转换器的满量程以保证转换精度，因此应当在待采集量输出端与A/D转换器之间应接入放大器以满足要求；然而目前市面上所使用的放大器一般都是外置的放大器，且需要采用额外的运算放大器等芯片，这样一来，不仅存在电路复杂的缺点，而且还存在成本高的缺点。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种利用单片机内置比较器实现电压放大的电路，其通过利用单片机内部自带的比较器实现电压放大，与原有采用外接放大器的方式相比，降低了成本，且能够使得电路更为简单。

本实用新型的利用单片机内置比较器实现电压放大的电路，包括单片机U1，电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7，电容C1、C2、C3，单片机U1的20脚与电源5V电连接，单片机U1的1脚接地，电阻R1的一端与电源5V电连接，电阻R1的另一端与单片机U1的8脚电连接，单片机U1的8脚串联电阻R3后与单片机U1的10脚电连接，单片机U1的10脚串联电阻R4后接地，电容C2与电阻R4并联，单片机U1的8脚串联电阻R2后引出输出端Vout，电容C1的一端与输出端Vout电连接，电容C1的另一端接地，单片机U1的18脚与输出端Vout电连接，电阻R5的一端与电源5V电连接，电阻R5的另一端与单片机U1的9脚电连接，单片机U1的9脚串联电容C3后接地，单片机U1的9脚串联电阻R6后引出输入端Vin，电阻R7的一端与输入端Vin电连接，电阻R7的另一端接地。

本实用新型的利用单片机内置比较器实现电压放大的电路，其中，单片机U1的型号为HT66F018。

本实用新型的利用单片机内置比较器实现电压放大的电路，其中，电阻R2、R3、R4、R5、R6和R7的阻值分别为10K、20K、1K、280K、1K和2M。

本实用新型的利用单片机内置比较器实现电压放大的电路，其中，电容C1、C1和C3的电容量均为10nF。

本实用新型通过利用单片机内部自带的比较器实现电压放大，与原有采用外接放大器的方式相比，降低了成本，且能够使得电路更为简单。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

以下将以图式揭露本实用新型的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本实用新型。也就是说，在本实用新型的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本实用新型，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型的利用单片机内置比较器实现电压放大的电路，包括单片机U1，电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7，电容C1、C2、C3，单片机U1的20脚与电源5V电连接，单片机U1的1脚接地，电阻R1的一端与电源5V电连接，电阻R1的另一端与单片机U1的8脚电连接，单片机U1的8脚串联电阻R3后与单片机U1的10脚电连接，单片机U1的10脚串联电阻R4后接地，电容C2与电阻R4并联，单片机U1的8脚串联电阻R2后引出输出端Vout，电容C1的一端与输出端Vout电连接，电容C1的另一端接地，单片机U1的18脚与输出端Vout电连接，电阻R5的一端与电源5V电连接，电阻R5的另一端与单片机U1的9脚电连接，单片机U1的9脚串联电容C3后接地，单片机U1的9脚串联电阻R6后引出输入端Vin，电阻R7的一端与输入端Vin电连接，电阻R7的另一端接地；单片机U1的型号为HT66F018；电阻R2、R3、R4、R5、R6和R7的阻值分别为10K、20K、1K、280K、1K和2M；电容C1、C1和C3的电容量均为10nF。

如图1所示，其为单片机内置比较器实现电压放大的电路原理图，Vin为输入电压，C+为同相输入电压，C-为反相输入电压，CX为比较器输出电压，Vout为输出电压。当Vin无电压时，5V电压由电阻R5、R6、R7分压，C+＝5V/(R5+R6+R7)*(R6+R7)≈0V，C-＝0V，C+＝C-比较器关闭，CX＝0V。当Vin有电压且0V＜Vin≤0.24V时，C+＝Vin，C-＝0V，C+＞C-比较器打开，CX＝5V。此时电容C2充电，C-电压上升，C-上升到C-≥C++VIO时(VIO为比较器输入失调电压)，比较器关闭，比较器关闭后，C2放电，C-电压下降，当C-下降到C-≤C+－VIO时，比较器又打开。比较器始终工作在上述的开关循环状态，又因比较器开关频率较快，平均值最终会体现为Vin＝C+＝C-的平衡；由电阻R3，R4分压，电阻R2，电容C1滤波使Vout＝CX＝(R3+R4)/R3*Vin，从而实现了利用单片机内置比较器进行电压放大的功能，有效避免了外接放大器的成本问题。

上所述仅为本实用新型的实施方式而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (4)

1.一种利用单片机内置比较器实现电压放大的电路，其特征在于：包括单片机U1，电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7，电容C1、C2、C3，所述单片机U1的20脚与电源5V电连接，所述单片机U1的1脚接地，所述电阻R1的一端与电源5V电连接，所述电阻R1的另一端与单片机U1的8脚电连接，所述单片机U1的8脚串联电阻R3后与单片机U1的10脚电连接，所述单片机U1的10脚串联电阻R4后接地，所述电容C2与电阻R4并联，所述单片机U1的8脚串联电阻R2后引出输出端Vout，所述电容C1的一端与输出端Vout电连接，所述电容C1的另一端接地，所述单片机U1的18脚与输出端Vout电连接，所述电阻R5的一端与电源5V电连接，所述电阻R5的另一端与单片机U1的9脚电连接，所述单片机U1的9脚串联电容C3后接地，所述单片机U1的9脚串联电阻R6后引出输入端Vin，所述电阻R7的一端与输入端Vin电连接，所述电阻R7的另一端接地。

2.根据权利要求1所述的利用单片机内置比较器实现电压放大的电路，其特征在于，所述单片机U1的型号为HT66F018。

3.根据权利要求1所述的利用单片机内置比较器实现电压放大的电路，其特征在于，所述电阻R2、R3、R4、R5、R6和R7的阻值分别为10K、20K、1K、280K、1K和2M。

4.根据权利要求1所述的利用单片机内置比较器实现电压放大的电路，其特征在于，所述电容C1、C1和C3的电容量均为10nF。