CN219831235U - 一种电压采集电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电压采集电路，包括电阻R1、电阻R3、电阻R4、电阻5和运算放大器U1。电阻R1的第一端口用于与被测电压的正极电连接，电阻R1的第二端口与运算放大器U1的同相输入端电连接；电阻R3的第一端口用于与被测电压的负极电连接，电阻R3的第二端口与运算放大器U1的反相输入端电连接；电阻R4的第一端口与运算放大器U1的反相输入端电连接，电阻R4的第二端口与所述运算放大器U1的输出端电连接；运算放大器U1的负电源接地；电阻R5的第一端口与电阻R1的第二端口电连接，电阻R5的第二端口接地。本实用新型使用简单的电路和计算方式使处理器能够检测不共地的负压，极大的提高了电压采集的效率。

Description

一种电压采集电路

技术领域

本实用新型涉及电压采集技术领域，具体地说，是一种电压采集电路。

背景技术

在嵌入式领域中，经常需要对环境中的电压信号进行测量。然而，模块通常只能测量管脚上的正电压，如果所测电压为负电压时，测量模块不但不能转换所测的负电压，反而很有可能会损坏测量模块，因此，如何来解决现有的缺失与不足，即为从事此行业者所亟欲改善的方向所在。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供了一种电压采集电路，所述电压采集电路包括电阻R1、电阻R3、电阻R4、电阻5和运算放大器U1；具体包括：

所述电阻R1的第一端口用于与被测电压的正极电连接，所述电阻R1的第二端口与所述运算放大器U1的同相输入端电连接；

所述电阻R3的第一端口用于与所述被测电压的负极电连接，所述电阻R3的第二端口与所述运算放大器U1的反相输入端电连接；

所述电阻R4的第一端口与所述运算放大器U1的反相输入端电连接，所述电阻R4的第二端口与所述运算放大器U1的输出端电连接；

所述运算放大器U1的负电源接地；

所述电阻R5的第一端口与所述电阻R1的第二端口电连接，所述电阻R5的第二端口接地。

包括上述任意一种技术方案，还包括：电阻2，所述电阻R2的第一端口与供电电压Vc c电连接，所述电阻R2的第二端口与所述电阻R1的第二端口电连接。

包括上述任意一种技术方案，具体包括：所述运算放大器U1是单电源运算放大器。

包括上述任意一种技术方案，还包括：所述电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电阻R5均为固定电阻。

包括上述任意一种技术方案，具体包括：所述电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电阻R5均是多个电阻串联而组成的。

包括上述任意一种技术方案，具体包括：所述电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电阻R5均是多个电阻并联而组成的。

包括上述任意一种技术方案，具体包括：所述电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5和运算放大器U1被集成在同一集成电路芯片上。

本实用新型所提供的优点在于：使用简单的电路和计算方式就能检测到不与运算放大器共地的负压，极大的提高了电压采集的效率。

附图说明

图1是本实用新型所述串行通信系统结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。

如果本实用新型在表述的时候涉及方位(例如，上、下、左、右、前、后、外、内等)，则需要对涉及到的方位进行定义。

本文的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。本文中，术语“第一”、“第二”等仅被用来将一个元素与另一个元素区分开来，而不要求或者暗示这些元素之间存在任何实际的关系或者顺序。实际上第一元素也能够被称为第二元素，反之亦然。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的结构、装置或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种结构、装置或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的结构、装置或者设备中还存在另外的相同要素。

本实用新型实施例一提供了一种电压采集电路，所述电压采集电路包括电阻R1、电阻R3、电阻R4、电阻R5和运算放大器U1；具体包括：

所述电阻R1的第一端口用于与被测电压的正极电连接，所述电阻R1的第二端口与所述运算放大器U1的同相输入端电连接；

所述电阻R3的第一端口用于与所述被测电压的负极电连接，所述电阻R3的第二端口与所述运算放大器U1的反相输入端电连接；

所述电阻R4的第一端口与所述运算放大器U1的反相输入端电连接，所述电阻R4的第二端口与所述运算放大器U1的输出端电连接；

所述运算放大器U1的负电源接地；

这里，运算放大器是一个内含多级放大电路的电子集成电路，包括反相输入端、同相输入端和一个输出端。当电压U-加在反向输入端和公共端之间，且其实际方向从输入端高于公共端时，输出电压U实际方向则自公共端指向输出端，即两者的方向正好相反。公共端是电压为零的点，它相当于电路中的参考结点。当输入电压U+加在同相输入端和公共端之间，U与U+两者的实际方向相对公共端恰好相同。

所述电阻R5的第一端口与所述电阻R1的第二端口电连接，所述电阻R5的第二端口接地。

本实施例中，还包括：电阻R2，所述电阻R2的第一端口与供电电压Vcc电连接，所述电阻R2的第二端口与所述电阻R1的第二端口电连接。

如图1所示为所述电压采集电路，设V为被测电压，V＝V_-+V₊，V可以为正压，也可以为负压，正压和负压共用电路与计算公式；V0为误差放大电压，是可以测量得到的已知量，V₊、V_-、是未知的，根据所述电压采集电路可以得出以下公式：

公式1：

公式2：

利用放大器虚短原理，得到：

公式3：

公式4：

由以上公式推导，得到：

公式5：

当时，化简得：

本实施例中，还包括，所述运算放大器U1是单电源运算放大器。

本实施例中，还包括，所述电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电阻R5均为固定电阻。

本实施例中，具体包括：所述电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电阻R5均是多个电阻串联而组成的。

本实施例中，具体包括：所述电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电阻R5均是多个电阻并联而组成的。

本实施例中，具体包括：

所述电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5和运算放大器U1被集成在同一集成电路芯片上。

以上已经描述了本实用新型的实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的实施例。在不偏离所说明的实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的实施例。

Claims (7)

1.一种电压采集电路，所述电压采集电路包括电阻R1、电阻R3、电阻R4、电阻5和运算放大器U1；其特征在于，包括：

所述电阻R1的第一端口用于与被测电压的正极电连接，所述电阻R1的第二端口与所述运算放大器U1的同相输入端电连接；

所述电阻R3的第一端口用于与所述被测电压的负极电连接，所述电阻R3的第二端口与所述运算放大器U1的反相输入端电连接；

所述电阻R4的第一端口与所述运算放大器U1的反相输入端电连接，所述电阻R4的第二端口与所述运算放大器U1的输出端电连接；

所述运算放大器U1的负电源接地；

所述电阻R5的第一端口与所述电阻R1的第二端口电连接，所述电阻R5的第二端口接地。

2.根据权利要求1所述的电压采集电路，其特征在于，还包括：

电阻2，所述电阻R2的第一端口与供电电压Vcc电连接，所述电阻R2的第二端口与所述电阻R1的第二端口电连接。

3.根据权利要求1所述的电压采集电路，其特征在于，所述运算放大器U1是单电源运算放大器。

4.根据权利要求2所述的电压采集电路，其特征在于，所述电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电阻R5均为固定电阻。

5.根据权利要求2所述的电压采集电路，其特征在于，所述电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电阻R5均是多个电阻串联而组成的。

6.根据权利要求2所述的电压采集电路，其特征在于，所述电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电阻R5均是多个电阻并联而组成的。

7.根据权利要求1所述的电压采集电路，其特征在于，所述电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5和运算放大器U1被集成在同一集成电路芯片上。