CN209708000U - 一种可编程调制电压信号上升和下降斜率的电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种可编程调制电压信号上升和下降斜率的电路，包括：斜率调制信号产生电路、恒流充电电路、恒流放电电路和前后电压值跟随电路，该斜率调制信号产生电路输出幅值可变化的直流电压信号，该输出的幅值可变化的直流电压信号用于给该恒流充电电路和该恒流放电电路作为改变电流的信号，该恒流充电电路输出一个恒定的电流对第一电容进行充电，实现上升斜率的改变，该恒流放电电电路输入一个恒定的电流对该第一电容进行放电，实现下降斜率的改变，该前后电压值跟随电路确保输出的幅值与输入信号的幅值相等。通过上述方式，能够实现对一个给定的模拟电压信号进行上升和下降斜率调制，输出的波形稳定不会出现阶梯。
Description
技术领域
本实用新型涉及编程调制电路技术领域，尤其涉及一种可编程调制电压信号上升和下降斜率的电路。
背景技术
现有的调制电压信号上升和下降斜率的方案是通过MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)控制器编程数模转换芯片DAC(Digital to analog converter，数字模拟转换器)，输出一个上升斜率和下降斜率可变化的模拟电压信号。
但是，实用新型人发现现有技术中至少存在如下问题：
1、通过MCU控制器编程数模转换芯片DAC，只能输出一个上升和下降斜率可变化的模拟电压信号，不能实现对一个给定的模拟电压信号进行上升和下降斜率调制。
2、由于MCU与DAC的通信，以及DAC的数模转换需要时间，对于高斜率电压信号，输出的波形容易出现明显阶梯或者根本无法实现。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种可编程调制电压信号上升和下降斜率的电路，能够实现对一个给定的模拟电压信号进行上升和下降斜率调制，输出的波形稳定不会出现阶梯。
根据本实用新型的一个方面，提供一种可编程调制电压信号上升和下降斜率的电路，包括：
斜率调制信号产生电路、恒流充电电路、恒流放电电路和前后电压值跟随电路；
所述斜率调制信号产生电路输出幅值可变化的直流电压信号，所述输出的幅值可变化的直流电压信号用于给所述恒流充电电路和所述恒流放电电路作为改变电流的信号，所述恒流充电电路输出一个恒定的电流对第一电容进行充电，实现上升斜率的改变，所述恒流放电电电路输入一个恒定的电流对所述第一电容进行放电，实现下降斜率的改变，所述前后电压值跟随电路确保输出的幅值与输入信号的幅值相。
其中，所述斜率调制信号产生电路，包括：
瓷片电容、电压基准芯片和数模转换芯片；
所述瓷片电容作为所述电压基准芯片和所述数模转换芯片引脚的退耦电容，所述电压基准芯片电压转换产生一个直流电压，所述产生的直流电压用于作为所述数模转换芯片的参考电压，所述数模转换芯片根据所述电压基准芯片产生的直流电压作为参考电压，产生双路可变的直流电压信号，其中一路直流电压信号用于作为所述恒流充电电流电路的电流设定信号，其中另一路用于作为所述作为恒流放电电路的电流设定信号。
其中，所述数模转换芯片根据所述电压基准芯片产生的直流电压作为参考电压，通过进阶精简指令集机器或者单片机通过串行外设接口通讯接口编程，产生双路可变的直流电压信号，其中一路直流电压信号用于作为所述恒流充电电流电路的电流设定信号，其中另一路用于作为所述作为恒流放电电路的电流设定信号。
其中，所述数模转换芯片是AD5308ARU(U2)芯片。
其中，所述电压基准芯片是MAX6250B(U1)芯片。
其中，所述恒流充电电路，包括：
第一电阻和第一运算放大器；
所述第一电阻连接到所述第一运算放大器的同相和反相输入端和输出端组成正负双反馈精密恒流电路。
其中，所述恒流放电电电路，包括：
第一电阻和第一运算放大器；
所述第二电阻连接到所述第二运算放大器的同相和反相输入端和输出端组成正负双反馈精密恒流电路。
其中，所述前后电压值跟随电路，包括：
第三电阻和第三运算放大器；
所述第三电阻连接到所述第三运算放大器的同相和反相输入端和输出端组成跟随电路。
其中，所述可编程调制电压信号上升和下降斜率的电路，还包括：
基准电压产生电路；
所述基准电压产生电路产生基准电压，所述产生的基准电路用于提供给到所述斜率调制信号产生电路产生幅值可变化的直流电压信号。
其中，所述基准电压产生电路是MAX6250B电路。
可以发现，以上方案，该斜率调制信号产生电路可以输出幅值可变化的直流电压信号，该输出的幅值可变化的直流电压信号用于给该恒流充电电路和该恒流放电电路作为改变电流的信号，该恒流充电电路可以输出一个恒定的电流对第一电容C1进行充电，实现上升斜率的改变，该恒流放电电电路可以输入一个恒定的电流对该第一电容C1进行放电，实现下降斜率的改变，该前后电压值跟随电路可以确保输出的幅值与输入信号的幅值相等，能够实现通过编程数字模拟转换器DAC改变精密恒流电路的恒流值，再通过恒定的电流对电容进行充放电，则电容两端的电压会按照一定的斜率上升和下降。再通过前后电压跟随电路来保证输入和输出电压的幅值相等。从而实现对输入的电压信号变斜率输出。
进一步的，以上方案，该基准电压产生电路可以产生基准电压，该产生的基准电路用于提供给到该斜率调制信号产生电路产生幅值可变化的直流电压信号，便于对一个给定的模拟电压信号进行上升和下降斜率调制，输出的波形稳定不会出现阶梯。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型可编程调制电压信号上升和下降斜率的电路一实施例的结构示意图；
图2是本实用新型可编程调制电压信号上升和下降斜率的电路另一实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本实用新型，但不对本实用新型的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本实用新型的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型提供一种可编程调制电压信号上升和下降斜率的电路，能够实现对一个给定的模拟电压信号进行上升和下降斜率调制，输出的波形稳定不会出现阶梯。
请参见图1，图1是本实用新型可编程调制电压信号上升和下降斜率的电路一实施例的结构示意图。本实施例中，该可编程调制电压信号上升和下降斜率的电路包括斜率调制信号产生电路、恒流充电电路、恒流放电电路和前后电压值跟随电路。
该斜率调制信号产生电路，用于输出幅值可变化的直流电压信号，该输出的幅值可变化的直流电压信号用于给该恒流充电电路和该恒流放电电路作为改变电流的信号。
该恒流充电电路，用于输出一个恒定的电流对第一电容C1进行充电，实现上升斜率的改变。
该恒流放电电电路，用于输入一个恒定的电流对该第一电容C1进行放电，实现下降斜率的改变。
该前后电压值跟随电路，用于确保输出的幅值与输入信号的幅值相等。
可选地，该斜率调制信号产生电路，可以包括：
瓷片电容、电压基准芯片和数模转换芯片；
该瓷片电容，用于作为该电压基准芯片和该数模转换芯片引脚的退耦电容；
该电压基准芯片，用于电压转换产生一个直流电压，该产生的直流电压用于作为该数模转换芯片的参考电压；
该数模转换芯片，用于根据该电压基准芯片产生的直流电压作为参考电压，产生双路可变的直流电压信号，其中一路直流电压信号用于作为该恒流充电电流电路的电流设定信号，其中另一路用于作为该作为恒流放电电路的电流设定信号。
可选地，该数模转换芯片，可以具体用于：
根据该电压基准芯片产生的直流电压作为参考电压，通过ARM(Advanced RISCMachines，进阶精简指令集机器)或者单片机通过SPI(Serial Peripheral Interface，串行外设接口)通讯接口编程，产生双路可变的直流电压信号，其中一路直流电压信号用于作为该恒流充电电流电路的电流设定信号，其中另一路用于作为该作为恒流放电电路的电流设定信号。
可选地，该数模转换芯片可以是AD5308ARU(U2)芯片，本实用新型不加以限定。
可选地，该电压基准芯片可以是MAX6250B(U1)芯片，本实用新型不加以限定。
可选地，该恒流充电电路，可以包括：
第一电阻和第一运算放大器；
该第一电阻连接到该第一运算放大器的同相和反相输入端和输出端组成正负双反馈精密恒流电路。
可选地，该恒流放电电电路，可以包括：
第一电阻和第一运算放大器；
该第二电阻连接到该第二运算放大器的同相和反相输入端和输出端组成正负双反馈精密恒流电路。
可选地，该前后电压值跟随电路，可以包括：
第三电阻和第三运算放大器；
该第三电阻连接到该第三运算放大器的同相和反相输入端和输出端组成跟随电路。
在本实施例中，该斜率调制信号产生电路可以输出双路高分辨率，高精度，高稳定性，幅值可变化的直流电压信号，用于给恒流充电和放电电路作为改变电流的信号。
在本实施例中，该电压基准芯片的作用是电压转换，产生一个高精度，稳定的，固定的直流电压用于作为该数模转换芯片的参考电压。
在本实施例中，该可编程调制电压信号上升和下降斜率的电路的电路接口，可以包括：
通讯接口SPI和电压信号输入输出两个接口。
在本实施例中，该可编程调制电压信号上升和下降斜率的电路，可以通过编程DAC改变精密恒流电路的恒流值，再通过恒定的电流对电容进行充放电，则电容两端的电压会按照一定的斜率上升和下降。再通过前后电压跟随电路来保证输入和输出电压的幅值相等。从而实现对输入的电压信号变斜率输出。
在本实施例中，该可编程调制电压信号上升和下降斜率的电路，可以假设DAC为12位，电压基准为5V，编程DAC电压：Uup_sw＝(DACvalue/4095)*5，充电电流：Ic＝Uup_sw/R1，电压斜率：Kup＝Ic/C1＝5*DACvalue/(4095*R1*C1)。
可以发现，在本实施例中，该斜率调制信号产生电路可以输出幅值可变化的直流电压信号，该输出的幅值可变化的直流电压信号用于给该恒流充电电路和该恒流放电电路作为改变电流的信号，该恒流充电电路可以输出一个恒定的电流对第一电容C1进行充电，实现上升斜率的改变，该恒流放电电电路可以输入一个恒定的电流对该第一电容C1进行放电，实现下降斜率的改变，该前后电压值跟随电路可以确保输出的幅值与输入信号的幅值相等，能够实现通过编程数字模拟转换器DAC改变精密恒流电路的恒流值，再通过恒定的电流对电容进行充放电，则电容两端的电压会按照一定的斜率上升和下降。再通过前后电压跟随电路来保证输入和输出电压的幅值相等。从而实现对输入的电压信号变斜率输出。
请参见图2，图2是本实用新型可编程调制电压信号上升和下降斜率的电路另一实施例的结构示意图。区别于上一实施例，本实施例所述可编程调制电压信号上升和下降斜率的电路还包括：基准电压产生电路。
该基准电压产生电路，用于产生基准电压，该产生的基准电路用于提供给到该斜率调制信号产生电路产生幅值可变化的直流电压信号。
可选地，该基准电压产生电路可以是MAX6250B电路。
可以发现，在本实施例中，该基准电压产生电路可以产生基准电压，该产生的基准电路用于提供给到该斜率调制信号产生电路产生幅值可变化的直流电压信号，便于对一个给定的模拟电压信号进行上升和下降斜率调制，输出的波形稳定不会出现阶梯。
需要说明的是，该斜率调制信号产生电路上运行的是常用的斜率调制信号产生算法，该恒流充电电路上运行的是常用的恒流充电算法，该恒流放电电路上运行的是常用的恒流放电算法，该前后电压值跟随电路上运行的是常用的前后电压值跟随算法，本实用新型的技术方案实现，不需要对软件程序做任何的改进，特此声明。
在本实用新型所提供的几个实施方式中，应该理解到，所揭露的系统，装置和电路，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施方式方案的目的。
另外，在本实用新型各个实施方式中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本实用新型各个实施方式电路的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本实用新型的部分实施例，并非因此限制本实用新型的保护范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效装置或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种可编程调制电压信号上升和下降斜率的电路，其特征在于，包括：
斜率调制信号产生电路、恒流充电电路、恒流放电电路和前后电压值跟随电路；
所述斜率调制信号产生电路输出幅值可变化的直流电压信号，所述输出的幅值可变化的直流电压信号用于给所述恒流充电电路和所述恒流放电电路作为改变电流的信号，所述恒流充电电路输出一个恒定的电流对第一电容进行充电，实现上升斜率的改变，所述恒流放电电电路输入一个恒定的电流对所述第一电容进行放电，实现下降斜率的改变，所述前后电压值跟随电路确保输出的幅值与输入信号的幅值相。
2.如权利要求1所述的可编程调制电压信号上升和下降斜率的电路，其特征在于，所述斜率调制信号产生电路，包括：
瓷片电容、电压基准芯片和数模转换芯片；
所述瓷片电容作为所述电压基准芯片和所述数模转换芯片引脚的退耦电容，所述电压基准芯片电压转换产生一个直流电压，所述产生的直流电压用于作为所述数模转换芯片的参考电压，所述数模转换芯片根据所述电压基准芯片产生的直流电压作为参考电压，产生双路可变的直流电压信号，其中一路直流电压信号用于作为所述恒流充电电流电路的电流设定信号，其中另一路用于作为所述作为恒流放电电路的电流设定信号。
3.如权利要求2所述的可编程调制电压信号上升和下降斜率的电路，其特征在于，所述数模转换芯片根据所述电压基准芯片产生的直流电压作为参考电压，通过进阶精简指令集机器或者单片机通过串行外设接口通讯接口编程，产生双路可变的直流电压信号，其中一路直流电压信号用于作为所述恒流充电电流电路的电流设定信号，其中另一路用于作为所述作为恒流放电电路的电流设定信号。
4.如权利要求2所述的可编程调制电压信号上升和下降斜率的电路，其特征在于，所述数模转换芯片是AD5308ARU芯片。
5.如权利要求2所述的可编程调制电压信号上升和下降斜率的电路，其特征在于，所述电压基准芯片是MAX6250B芯片。
6.如权利要求1所述的可编程调制电压信号上升和下降斜率的电路，其特征在于，所述恒流充电电路，包括：
第一电阻和第一运算放大器；
所述第一电阻连接到所述第一运算放大器的同相和反相输入端和输出端组成正负双反馈精密恒流电路。
7.如权利要求1所述的可编程调制电压信号上升和下降斜率的电路，其特征在于，所述恒流放电电电路，包括：
第二电阻和第二运算放大器；
所述第二电阻连接到所述第二运算放大器的同相和反相输入端和输出端组成正负双反馈精密恒流电路。
8.如权利要求1所述的可编程调制电压信号上升和下降斜率的电路，其特征在于，所述前后电压值跟随电路，包括：
第三电阻和第三运算放大器；
所述第三电阻连接到所述第三运算放大器的同相和反相输入端和输出端组成跟随电路。
9.如权利要求1所述的可编程调制电压信号上升和下降斜率的电路，其特征在于，所述可编程调制电压信号上升和下降斜率的电路，还包括：
基准电压产生电路；
所述基准电压产生电路产生基准电压，所述产生的基准电路用于提供给到所述斜率调制信号产生电路产生幅值可变化的直流电压信号。
10.如权利要求9所述的可编程调制电压信号上升和下降斜率的电路，其特征在于，所述基准电压产生电路是MAX6250B电路。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920003361.XU CN209708000U (zh) | 2019-01-02 | 2019-01-02 | 一种可编程调制电压信号上升和下降斜率的电路 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201920003361.XU CN209708000U (zh) | 2019-01-02 | 2019-01-02 | 一种可编程调制电压信号上升和下降斜率的电路 |
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|---|---|
| CN209708000U true CN209708000U (zh) | 2019-11-29 |
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ID=68638162
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| CN201920003361.XU Active CN209708000U (zh) | 2019-01-02 | 2019-01-02 | 一种可编程调制电压信号上升和下降斜率的电路 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN209708000U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113067991A (zh) * | 2021-03-30 | 2021-07-02 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 自定义波形驱动电路 |
-
2019
- 2019-01-02 CN CN201920003361.XU patent/CN209708000U/zh active Active
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| CN113067991A (zh) * | 2021-03-30 | 2021-07-02 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 自定义波形驱动电路 |
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