CN209728467U - 基于整车控制器的模拟信号采集电路及整车控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及整车控制器用信号采集电路技术领域，尤其涉及一种基于整车控制器的模拟信号采集电路及整车控制器；包括模拟信号输入端、输入滤波电路、集成运算放大器A、输出滤波电路和模拟信号输出端；所述输入滤波电路与所述集成运算放大器的正向输入端电连接，所述集成运算放大器的输出端和所述集成运算放大器的反向输入端电连接，所述集成运算放大器的输出端与所述输出滤波电路电连接。本实用新型所公开的基于整车控制器的模拟信号采集电路及整车控制器，所述集成运算放大器采用电压跟随方式连接，输出电压值与输入电压值基本一致，电压跟随具有输入阻抗高，输出阻抗低的特点，对信号起到缓冲和隔离的作用。

Description

基于整车控制器的模拟信号采集电路及整车控制器

技术领域

本实用新型涉及整车控制器用信号采集电路技术领域，尤其涉及一种基于整车控制器的模拟信号采集电路及整车控制器。

背景技术

整车控制器是新能源汽车的核心控制单元，简单的描述其功能就是：它采集加速踏板信号、制动踏板信号及其他部件信号，并做出相应判断后，控制下层的各部件控制器及其他器件进行动作。整车控制器采集的信号主要分为两大类：模拟信号和数字信号。对于模拟信号的采集，现有的电路中往往都是将采集到的模拟信号进行简单的滤波处理后就直接输入给整车控制器进行处理，这就容易造成对整车控制器的处理电路的电压冲击，造成信号的不稳定；同时，由于采集到的模拟信号的峰值电压不同，也会给后续的处理电路造成电压波动的影响；再次，对输入整车控制器的模拟信号的的电压峰值没有限定的功能，容易造成后续电路的过压，影响整车控制器的使用寿命。

因此，为了解决上述问题，急需发明一种新的基于整车控制器的模拟信号采集电路及整车控制器。

发明内容

本实用新型的目的在于：提供一种基于整车控制器的模拟信号采集电路及整车控制器，具有对整车控制器进行信号缓冲和隔离的作用。

本实用新型提供了下述方案：

一种基于整车控制器的模拟信号采集电路，包括模拟信号输入端、输入滤波电路、集成运算放大器A、输出滤波电路和用于电连接整车控制器的模拟信号输出端；

所述模拟信号输入端与所述输入滤波电路的一端电连接，所述输入滤波电路的另一端与所述集成运算放大器的正向输入端电连接，所述集成运算放大器的输出端和所述集成运算放大器的反向输入端电连接，所述集成运算放大器的输出端和所述集成运算放大器的反向输入端的公共连接点与所述输出滤波电路的一端电连接，所述输出滤波电路的另一端与所述模拟信号输出端电连接。

优选地，所述的基于整车控制器的模拟信号采集电路还包括用于限定模拟信号输出电压峰值的输出限压电路，所述输出限压电路的两端分别电连接所述模拟信号输出端和所述输出滤波电路。

优选地，所述的基于整车控制器的模拟信号采集电路还包括输入分压电路，所述输入分压电路的两端分别电连接所述输入滤波电路和所述集成运算放大器的正向输入端。

优选地，所述输入滤波电路包括第一电阻R1和第一电容C1，所述第一电阻的第一端电连接所述模拟信号输入端，所述第一电阻的第二端电连接所述输入分压电路的一端，所述第一电容的第一电容板电连接所述第一电阻的第二端，所述第一电容的第二电容板接地。

优选地，所述输入分压电路包括第二电阻R2和第三电阻R3,所述第二电阻的第一端与所述第一电阻的第二端电连接，所述第二电阻的第二端与所述集成运算放大器的正向输入端电连接，所述第三电阻的第一端与所述第二电阻的第二端电连接，所述第三电阻的第二端接地。

优选地，所述输出滤波电路包括第四电阻R4和第二电容C2，所述第四电阻的第一端电连接所述集成运算放大器的输出端和所述集成运算放大器的反向输入端的公共连接点，所述第四电阻的第二端电连接所述输出限压电路；所述第二电容的第一电容板电连接所述第四电阻的第二端，所述第二电容的第二电容板基地。

优选地，所述输出限压电路包括第一二极管D1和第二二极管D2，所述第一二极管的截止端与限压参考电源VCC电连接，所述第一二极管的导通端与所述第二二极管的截止端电连接，所述第二二极管的导通端接地；所述第一二极管的导通端与所述第二二极管的截止端的公共连接点电连接所述第四电阻的第二端和所述模拟信号输出端。

优选地，所述第一二极管和所述第二二极管均采用肖特基二极管。

优选地，所述第一二极管和所述第二二极管呈一体化集成设置。

进一步地，本实用新型还提供了一种整车控制器，包括多个并行设置的所述的基于整车控制器的模拟信号采集电路。

本实用新型产生的有益效果：

1、本实用新型所公开的基于整车控制器的模拟信号采集电路及整车控制器，包括模拟信号输入端、输入滤波电路、集成运算放大器A、输出滤波电路和用于电连接整车控制器的模拟信号输出端；所述模拟信号输入端与所述输入滤波电路的一端电连接，所述输入滤波电路的另一端与所述集成运算放大器的正向输入端电连接，所述集成运算放大器的输出端和所述集成运算放大器的反向输入端电连接，所述集成运算放大器的输出端和所述集成运算放大器的反向输入端的公共连接点与所述输出滤波电路的一端电连接，所述输出滤波电路的另一端与所述模拟信号输出端电连接；所述集成运算放大器采用电压跟随方式连接，输出电压值与输入电压值基本一致，电压跟随具有输入阻抗高，输出阻抗低的特点，对信号起到缓冲和隔离的作用。

2、所述的基于整车控制器的模拟信号采集电路还包括用于限定模拟信号输出电压峰值的输出限压电路，所述输出限压电路的两端分别电连接所述模拟信号输出端和所述输出滤波电路；在模拟信号输出之前利用双肖特基二极管进行钳位，能够对后级电路进行保护；使输出的信号电压在限压参考电源VCC和GND之间，从而有效的保护后级电路不受电压波动的影响。

3、所述的基于整车控制器的模拟信号采集电路还包括输入分压电路，所述输入分压电路的两端分别电连接所述输入滤波电路和所述集成运算放大器的正向输入端；通过设置输入分压电路，可以根据实际信号调整电阻的阻值，以匹配不同幅值的信号。

附图说明

图1为本实用新型的基于整车控制器的模拟信号采集电路的电气框图。

图2为本实用新型的基于整车控制器的模拟信号采集电路的电路图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参见图1所示，一种基于整车控制器的模拟信号采集电路，包括模拟信号输入端、输入滤波电路、集成运算放大器A、输出滤波电路和用于电连接整车控制器的模拟信号输出端；所述模拟信号输入端与所述输入滤波电路的一端电连接，所述输入滤波电路的另一端与所述集成运算放大器的正向输入端电连接，所述集成运算放大器的输出端和所述集成运算放大器的反向输入端电连接，所述集成运算放大器的输出端和所述集成运算放大器的反向输入端的公共连接点与所述输出滤波电路的一端电连接，所述输出滤波电路的另一端与所述模拟信号输出端电连接。所述的基于整车控制器的模拟信号采集电路还包括用于限定模拟信号输出电压峰值的输出限压电路，所述输出限压电路的两端分别电连接所述模拟信号输出端和所述输出滤波电路。所述的基于整车控制器的模拟信号采集电路还包括输入分压电路，所述输入分压电路的两端分别电连接所述输入滤波电路和所述集成运算放大器的正向输入端。

参见图2所示，所述输入滤波电路包括第一电阻R1和第一电容C1，所述第一电阻的第一端电连接所述模拟信号输入端，所述第一电阻的第二端电连接所述输入分压电路的一端，所述第一电容的第一电容板电连接所述第一电阻的第二端，所述第一电容的第二电容板接地。

参见图2所示，所述输入分压电路包括第二电阻R2和第三电阻R3,所述第二电阻的第一端与所述第一电阻的第二端电连接，所述第二电阻的第二端与所述集成运算放大器的正向输入端电连接，所述第三电阻的第一端与所述第二电阻的第二端电连接，所述第三电阻的第二端接地。

参见图2所示，所述输出滤波电路包括第四电阻R4和第二电容C2，所述第四电阻的第一端电连接所述集成运算放大器的输出端和所述集成运算放大器的反向输入端的公共连接点，所述第四电阻的第二端电连接所述输出限压电路；所述第二电容的第一电容板电连接所述第四电阻的第二端，所述第二电容的第二电容板基地。

参见图2所示，所述输出限压电路包括第一二极管D1和第二二极管D2，所述第一二极管的截止端与限压参考电源VCC电连接，所述第一二极管的导通端与所述第二二极管的截止端电连接，所述第二二极管的导通端接地；所述第一二极管的导通端与所述第二二极管的截止端的公共连接点电连接所述第四电阻的第二端和所述模拟信号输出端。所述第一二极管和所述第二二极管均采用肖特基二极管。所述第一二极管和所述第二二极管呈一体化集成设置。

本实用新型还提供了一种整车控制器，包括多个并行设置的所述的基于整车控制器的模拟信号采集电路；对于集成运算放大器的具体电路，为公知技术，在此不再累述。

本实施例中所述基于整车控制器的模拟信号采集电路及整车控制器，包括模拟信号输入端、输入滤波电路、集成运算放大器A、输出滤波电路和用于电连接整车控制器的模拟信号输出端；所述模拟信号输入端与所述输入滤波电路的一端电连接，所述输入滤波电路的另一端与所述集成运算放大器的正向输入端电连接，所述集成运算放大器的输出端和所述集成运算放大器的反向输入端电连接，所述集成运算放大器的输出端和所述集成运算放大器的反向输入端的公共连接点与所述输出滤波电路的一端电连接，所述输出滤波电路的另一端与所述模拟信号输出端电连接；所述集成运算放大器采用电压跟随方式连接，输出电压值与输入电压值基本一致，电压跟随具有输入阻抗高，输出阻抗低的特点，对信号起到缓冲和隔离的作用。

本实施例中所述基于整车控制器的模拟信号采集电路及整车控制器，所述的基于整车控制器的模拟信号采集电路还包括用于限定模拟信号输出电压峰值的输出限压电路，所述输出限压电路的两端分别电连接所述模拟信号输出端和所述输出滤波电路；在模拟信号输出之前利用双肖特基二极管进行钳位，能够对后级电路进行保护；使输出的信号电压在限压参考电源VCC和GND之间，从而有效的保护后级电路不受电压波动的影响。

本实施例中所述基于整车控制器的模拟信号采集电路及整车控制器，所述的基于整车控制器的模拟信号采集电路还包括输入分压电路，所述输入分压电路的两端分别电连接所述输入滤波电路和所述集成运算放大器的正向输入端；通过设置输入分压电路，可以根据实际信号调整电阻的阻值，以匹配不同幅值的信号。

本实施例中所述基于整车控制器的模拟信号采集电路及整车控制器的工作原理为：模拟信号输入端的信号，通过第一电阻R1和第一电容C1对信号进行滤波处理(R1和C1数值可根据信号的属性进行调节)，在经过第三电阻R2和第四电阻R3的分压进入运算放大器，其中R2和R3的阻值可根据实际的信号进行调节，以匹配不同伏值的信号量；运算放大器U3采用电压跟随方式连接，输出电压值与输入电压值基本一致。电压跟随具有输入阻抗高，输出阻抗低的特点，对信号起到缓冲和隔离的作用；在信号输出之前有双肖特基二极管进行钳位，可以对后级电路进行保护；使输出的信号量电压在VCC和GND之间，从而有效的保护后级电路不受电压波动的影响。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种基于整车控制器的模拟信号采集电路，其特征在于：包括模拟信号输入端、输入滤波电路、集成运算放大器A、输出滤波电路和用于电连接整车控制器的模拟信号输出端；

所述模拟信号输入端与所述输入滤波电路的一端电连接，所述输入滤波电路的另一端与所述集成运算放大器的正向输入端电连接，所述集成运算放大器的输出端和所述集成运算放大器的反向输入端电连接，所述集成运算放大器的输出端和所述集成运算放大器的反向输入端的公共连接点与所述输出滤波电路的一端电连接，所述输出滤波电路的另一端与所述模拟信号输出端电连接。

2.根据权利要求1所述的基于整车控制器的模拟信号采集电路，其特征在于：还包括用于限定模拟信号输出电压峰值的输出限压电路，所述输出限压电路的两端分别电连接所述模拟信号输出端和所述输出滤波电路。

3.根据权利要求2所述的基于整车控制器的模拟信号采集电路，其特征在于：还包括输入分压电路，所述输入分压电路的两端分别电连接所述输入滤波电路和所述集成运算放大器的正向输入端。

4.根据权利要求3所述的基于整车控制器的模拟信号采集电路，其特征在于：所述输入滤波电路包括第一电阻和第一电容，所述第一电阻的第一端电连接所述模拟信号输入端，所述第一电阻的第二端电连接所述输入分压电路的一端，所述第一电容的第一电容板电连接所述第一电阻的第二端，所述第一电容的第二电容板接地。

5.根据权利要求4所述的基于整车控制器的模拟信号采集电路，其特征在于：所述输入分压电路包括第二电阻和第三电阻,所述第二电阻的第一端与所述第一电阻的第二端电连接，所述第二电阻的第二端与所述集成运算放大器的正向输入端电连接，所述第三电阻的第一端与所述第二电阻的第二端电连接，所述第三电阻的第二端接地。

6.根据权利要求5所述的基于整车控制器的模拟信号采集电路，其特征在于：所述输出滤波电路包括第四电阻R4和第二电容，所述第四电阻的第一端电连接所述集成运算放大器的输出端和所述集成运算放大器的反向输入端的公共连接点，所述第四电阻的第二端电连接所述输出限压电路；所述第二电容的第一电容板电连接所述第四电阻的第二端，所述第二电容的第二电容板基地。

7.根据权利要求6所述的基于整车控制器的模拟信号采集电路，其特征在于：所述输出限压电路包括第一二极管和第二二极管，所述第一二极管的截止端与限压参考电源电连接，所述第一二极管的导通端与所述第二二极管的截止端电连接，所述第二二极管的导通端接地；所述第一二极管的导通端与所述第二二极管的截止端的公共连接点电连接所述第四电阻的第二端和所述模拟信号输出端。

8.根据权利要求7所述的基于整车控制器的模拟信号采集电路，其特征在于：所述第一二极管和所述第二二极管均采用肖特基二极管。

9.根据权利要求8所述的基于整车控制器的模拟信号采集电路，其特征在于：所述第一二极管和所述第二二极管呈一体化集成设置。

10.一种整车控制器，其特征在于：包括多个并行设置的如权利要求1-9中任一所述的基于整车控制器的模拟信号采集电路。