CN210578446U - 一种宽温高精确双限幅模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种宽温高精确双限幅模块，包括反向跟随器、上限限幅电路和下限限幅电路，所述反向跟随器通过导线与电阻R2之间为电性连接，且电阻R1通过导线与反向跟随器之间为电性连接，所述电阻R2通过导线与上限限幅电路之间为电性连接，且上限限幅电路通过导线与电阻R4之间为电性连接，所述上限限幅电路通过导线与电阻R8之间为电性连接，且电阻R8通过导线与放大器之间为电性连接。该宽温高精确双限幅模块具有电路简洁、使用方便、限幅精度高、温度范围宽，可靠性高等特点，该限幅电路主要对输入电压信号反向跟随后，经过上限限幅电路、下限限幅电路对输出信号进行高低位限制，进而实现输出电压信号的限制。

Description

一种宽温高精确双限幅模块

技术领域

本实用新型涉及宽温高精确双限幅模块技术领域，具体为一种宽温高精确双限幅模块。

背景技术

近年来，由于电子系统中对输出限压及使用温度范围要求越来越苛刻，可靠性、成本、电路体积的要求越来越多样化，需要电路可靠性高，制造成本要低，同时要实现模块化，小型化。长期工作的可靠性、稳定性一定要高，抗干扰能力一定要强。另一方面，传统的采用齐纳二极管做限压电路，温度特性差，可靠性低，限幅精度较差。且采用数字处理器限压电路，电路结构复杂，测量精度繁琐，不易调试。传统的采集方式越来越不能满足现代化系统对限压电路的要求。

本实用新型的有益效果是解决了传统方法中电路结构复杂，可靠性低，限幅精度较差，电路体积复杂等缺点，有效提高了限幅电路的输出精度和环境适应性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种宽温高精确双限幅模块，以解决上述背景技术中提出传统方法中电路结构复杂，可靠性低，限幅精度较差，电路体积复杂等的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种宽温高精确双限幅模块，包括反向跟随器、上限限幅电路和下限限幅电路，所述反向跟随器通过导线与电阻R2之间为电性连接，且电阻R1通过导线与反向跟随器1之间为电性连接，所述电阻R2通过导线与上限限幅电路之间为电性连接，且上限限幅电路通过导线与电阻R4之间为电性连接，所述上限限幅电路通过导线与电阻R8之间为电性连接，且电阻R8通过导线与放大器之间为电性连接，所述反向跟随器通过导线与电阻R11之间为电性连接，所述反向跟随器通过导线与电阻R3之间为电性连接，且电阻R3通过导线与下限限幅电路之间为电性连接，所述下限限幅电路通过导线与电阻R5之间为电性连接，所述下限限幅电路通过导线与电阻R9之间为电性连接。

优选的，所述上限限幅电路包括电阻R4、电阻R6、二极管D1、运算放大器U2和二极管D2，所述电阻R4通过导线与电阻R6之间为电性连接，所述电阻R4通过导线与二极管D2之间为电性连接，且二极管D2通过导线与二极管D1之间为电性连接，所述电阻R4通过导线与运算放大器U2之间为电性连接。

优选的，所述上限限幅电路包括电阻R4、电阻R6、二极管D1、运算放大器U2和二极管D2，所述电阻R4通过导线与电阻R6之间为电性连接，所述电阻R4通过导线与二极管D2之间为电性连接，且二极管D2通过导线与二极管D1之间为电性连接，所述电阻R4通过导线与运算放大器U2之间为电性连接。

优选的，所述电阻R6、运算放大器U2和二极管D2三者之间通过导线构成并联电性连接，且二极管D2通过导线与二极管D1之间构成串联电性连接。

优选的，所述下限限幅电路包括电阻R11、电阻R7、运算放大器U3、二极管D4和二极管D3，所述电阻R7通过导线与二极管D3之间为电性连接，且二极管D3通过导线与二极管D4之间为电性连接，所述二极管D4通过导线与运算放大器U3之间为电性连接。

优选的，所述电阻R7、运算放大器U3和二极管D4三者通过导线构成并联电性连接，且二极管D3通过导线与二极管D4之间构成串联电性连接。

优选的，所述放大器包括电容C1、电阻R10和运算放大器U4，所述电容C1、电阻R10和运算放大器U4三者之间通过导线为并联电性连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：输入信号经过反向跟随器，增强输入阻抗，起到缓冲器的作用。上限限幅电路采用理想二极管电路，抵消高压输入信号，进而抑制高幅值电压。下限限幅电路采用二极管逆向偏置电路，抵消掉低端输入信号，抑制输出低端电压信号。上限限幅电路与下限限幅电路为并行关系，经过抑制后的信号通过放大器后输出。通过调整改变限幅电压基准值，可以调整输出上限、下限的幅值。采用宽温的运算放大器为主要执行元件，保证整个电路在宽温度范围内都能工作，保证限幅精确度、准确无偏差；

1、性能优良，有效的提高可靠性。本实用新型针对传统方法的几个缺点，进行了全新设计和完善。从而有效的避免电路结构复杂，可靠性低等缺点。有效提高了限幅精度及可靠性；

2、电路简洁，工作稳定。本实用新型电路形式简单，所用器件数量对比传统的电路大大减少，只需按照原理图进行装配即可满足使用要求。同时该电路具有较高的抗扰动能力。

附图说明

图1为本实用新型原理示意图。

图中：1、反向跟随器；2、上限限幅电路；3、下限限幅电路。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种宽温高精确双限幅模块，包括反向跟随器1、上限限幅电路2和下限限幅电路3，反向跟随器1通过导线与电阻R2之间为电性连接，且电阻R1通过导线与反向跟随器1之间为电性连接，电阻R2通过导线与上限限幅电路2之间为电性连接，且上限限幅电路2通过导线与电阻R4之间为电性连接，上限限幅电路2包括电阻R4、电阻R6、二极管D1、运算放大器U2和二极管D2，电阻R4通过导线与电阻R6之间为电性连接，电阻R4通过导线与二极管D2之间为电性连接，且二极管D2通过导线与二极管D1之间为电性连接，电阻R4通过导线与运算放大器U2之间为电性连接，电阻R6、运算放大器U2和二极管D2三者之间通过导线构成并联电性连接，且二极管D2通过导线与二极管D1之间构成串联电性连接；

上限限幅电路2通过导线与电阻R8之间为电性连接，且电阻R8通过导线与放大器之间为电性连接，放大器包括电容C1、电阻R10和运算放大器U4，电容C1、电阻R10和运算放大器U4三者之间通过导线为并联电性连接；

反向跟随器1通过导线与电阻R1之间为电性连接，反向跟随器1通过导线与电阻R3之间为电性连接，且电阻R3通过导线与下限限幅电路3之间为电性连接，下限限幅电路3包括电阻R10、电阻R7、运算放大器U3、二极管D4和二极管D3，电阻R7通过导线与二极管D3之间为电性连接，且二极管D3通过导线与二极管D4之间为电性连接，二极管D4通过导线与运算放大器U3之间为电性连接；

所述电阻R7、运算放大器U3和二极管D4三者通过导线构成并联电性连接，且二极管D3通过导线与二极管D4之间构成串联电性连接下限限幅电路3通过导线与电阻R5之间为电性连接，下限限幅电路3通过导线与电阻R9之间为电性连接。

工作原理：本电路为放大器、上限限幅电路2、下限限幅电路3及输出放大电路组合，可准确地限制输出信号的高、低端幅值，运算放大器为反向跟随器，运算放大器U2为上限限幅电路，运算放大器U3为下限限幅电路，运算放大器U4为放大器，可以忽略温度变化对电路带来的器件参数偏移的影响；

放大器8与电阻R11一起组成了反向跟随器，这样优点为：增强输入阻抗，起到缓冲器作用，运算放大器U2与电阻R4、电阻R6，二极管D1、二极管D2一起组成了上限限幅电路，采用理想二极管电路将输入信号做减法运算，相互抵消抑制后输出，运算放大器U3为下限限幅电路与电阻R5、电阻R7，二极管D3、二极管D4一起组成了下限限幅电路，采用逆向偏置电路，抵消输入信号，限制输入信号幅值大小，运算放大器U4与电阻R10与电容C1组成放大器，经过抑制后的信号放大输出，增强输出驱动能力。综上，本实用基于运放宽温高精确双限幅电路，具有限幅精度高、电路简洁、温度范围宽、使用方便、可靠性高等特点，其中，电阻R1为均衡电阻，选用100KΩ的1/2W金属膜电阻，电阻R2、电阻R3为限流电阻，所以选用1KΩ的1/2W金属膜电阻，电阻R4、电阻R5为限压基准的限流电阻，选用1KΩ的1/2W金属膜电阻，电阻R6、电阻R7为运放的匹配电阻，选用10KΩ的1/2W金属膜电阻，电阻R8、电阻R9为限幅输出后的限流电阻，选用1KΩ的1/2W金属膜电阻，电阻R10、电阻R1为运放放大电阻，根据实际需要选用1/2W金属膜电阻即可，电容C1为放大积分电容，根据需要选用无极性电容即可，二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4选用1N4148，功率为1W即可，放大器为反向跟随器，运算放大器U2为上限限幅电路，运算放大器U3为下限限幅电路，运算放大器U4为放大器，放大器为反向跟随器、运算放大器U2上限限幅器、运算放大器U3、运算放大器U4为放大器，其选择取决于输入信号的最高频率，如果频率低于10KHz，选用通用的运算放大器即可，所以选用输入阻抗高的运算放大器，型号为LM158J，运算放大器供电采用±12V双极性供电。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种宽温高精确双限幅模块，包括反向跟随器（1）、上限限幅电路（2）和下限限幅电路（3），其特征在于：所述反向跟随器（1）通过导线与电阻R2之间为电性连接，且电阻R1通过导线与反向跟随器（1）之间为电性连接，所述电阻R2通过导线与上限限幅电路（2）之间为电性连接，且上限限幅电路（2）通过导线与电阻R4之间为电性连接，所述上限限幅电路（2）通过导线与电阻R8之间为电性连接，且电阻R8通过导线与放大器之间为电性连接，所述反向跟随器（1）通过导线与电阻R11之间为电性连接，所述反向跟随器（1）通过导线与电阻R3之间为电性连接，且电阻R3通过导线与下限限幅电路（3）之间为电性连接，所述下限限幅电路（3）通过导线与电阻R5之间为电性连接，所述下限限幅电路（3）通过导线与电阻R9之间为电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种宽温高精确双限幅模块，其特征在于：所述上限限幅电路（2）包括电阻R4、电阻R6、二极管D1、运算放大器U2和二极管D2，所述电阻R4通过导线与电阻R6之间为电性连接，所述电阻R4通过导线与二极管D2之间为电性连接，且二极管D2通过导线与二极管D1之间为电性连接，所述电阻R4通过导线与运算放大器U2之间为电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种宽温高精确双限幅模块，其特征在于：所述电阻R6、运算放大器U2和二极管D2三者之间通过导线构成并联电性连接，且二极管D2通过导线与二极管D1之间构成串联电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种宽温高精确双限幅模块，其特征在于：所述下限限幅电路（3）包括电阻R11、电阻R7、运算放大器U3、二极管D4和二极管D3，所述电阻R7通过导线与二极管D3之间为电性连接，且二极管D3通过导线与二极管D4之间为电性连接，所述二极管D4通过导线与运算放大器U3之间为电性连接。

5.根据权利要求4所述的一种宽温高精确双限幅模块，其特征在于：所述电阻R7、运算放大器U3和二极管D4三者通过导线构成并联电性连接，且二极管D3通过导线与二极管D4之间构成串联电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种宽温高精确双限幅模块，其特征在于：所述放大器包括电容C1、电阻R10和运算放大器U4，所述电容C1、电阻R10和运算放大器U4三者之间通过导线为并联电性连接。

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