一种双向电流源电路制造技术

本发明专利技术涉及一种双向电流源电路。所述电路，包括：依次连接的电压电流变换电路和单双向转换电路；单双向转换电路中的第一晶体管电桥电路的第一端和单双向转换电路中的第二晶体管电桥电路的第一端均与电压电流变换电路的输出端连接，第一晶体管电桥电路的第二端与第二晶体管电桥电路的第二端连接；第一晶体管电桥电路的第四端和第二晶体管电桥电路的第四端均与模拟地连接；第一晶体管电桥电路的第五端与第二晶体管电桥电路的第五端连接；第二晶体管电桥电路的第六端与激励信号的输出端连接。本发明专利技术可以实现将单片机输出的单幅值电压信号转换成双向电流信号。压信号转换成双向电流信号。压信号转换成双向电流信号。

【技术实现步骤摘要】
一种双向电流源电路


[0001]本专利技术涉及电流源领域，特别是涉及一种双向电流源电路。

技术介绍

[0002]电液伺服阀和液压伺服马达，是电液伺服控制中的关键元件，它们是一种接受模拟电流信号后，相应地控制指定物理量，如电液伺服阀通常用于调节流量和压力，伺服马达常用于驱动轴系旋转等。
[0003]双向电流源电路，又叫Howland电路，在有源网络的理论中又叫Howland电流泵电路，它是一种恒流源电路，电路原理图如图1所示。电路中引入正负两个反馈支路，负载电阻接地，迫使负反馈比正反馈强，确保电流源电路工作在负反馈的稳定状态。
[0004]电液伺服阀和液压伺服马达的驱动信号为双向电流源，单片机的输出为单幅值电压信号，而目前现有的双向电流源电路，如图2所示，由双运算放大器组合实现的，该电路中需要采用正负双向电压源，利用负反馈，保证电阻Rs两端的电压不变来实现双向电流源，无法实现将单片机输出的单幅值电压信号转换成电液伺服阀或液压伺服马达所需的驱动信号。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种双向电流源电路，可以将单片机输出的单幅值电压信号变换为电液伺服阀和液压伺服马达所需的驱动信号。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0007]一种双向电流源电路，包括：依次连接的电压电流变换电路和单双向转换电路；所述电压电流变换电路的输入端与单片机的输出端连接，所述单双向转换电路的输出端与待驱动器件的输入端连接；
[0008]所述单双向转换电路包括第一晶体管电桥电路和第二晶体管电桥电路；所述第一晶体管电桥电路的第一端和所述第二晶体管电桥电路的第一端均与所述电压电流变换电路的输出端连接，所述第一晶体管电桥电路的第二端与所述第二晶体管电桥电路的第二端连接；所述第一晶体管电桥电路的第三端为所述双向电流源电路的第一输出端；所述第二晶体管电桥电路的第三端为所述双向电流源电路的第二输出端；所述第一晶体管电桥电路的第五端与所述第二晶体管电桥电路的第五端连接；所述第二晶体管电桥电路的第六端与激励信号的输出端连接。
[0009]可选的，所述双向电流源电路，还包括：与所述电压电流变换电路的输入端和所述单片机的输出端连接的分压电路。
[0010]可选的，所述第一晶体管电桥电路包括：
[0011]第一PMOS管、第一NMOS管、第二NMOS管和第一电阻，所述第一NMOS管的源极分别与所述电压电流变换电路的输出端和所述第二晶体管电桥电路的第一端连接；所述第一NMOS管的栅极分别与所述第二NMOS管的漏极、所述第一PMOS管的栅极和所述第一电阻的一端连
接；所述第一电阻的另一端分别与所述第一PMOS管的源极和所述第二晶体管电桥电路的第二端连接；所述第一NMOS管的漏极以及所述第一PMOS管的漏极为所述双向电流源电路的第一输出端；所述第二NMOS管的栅极与所述第二晶体管电桥电路的第五端连接；所述第二NMOS管的源极与模拟地连接。
[0012]可选的，所述第二晶体管电桥电路包括：
[0013]第二PMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第二电阻、第三电阻和第四电阻，所述第二PMOS管的源极分别与所述第一晶体管电桥电路的第二端和所述第二电阻的一端连接；所述第二PMOS管的栅极分别与所述第二电阻的另一端、所述第三NMOS管的栅极和所述第四NMOS管的漏极连接；所述第二PMOS管的漏极和所述第三NMOS管的漏极为所述双向电流源电路的第二输出端；所述第三NMOS管的源极分别与所述第二晶体管电桥电路的第一端和所述电压电流变换电路的输出端连接；
[0014]所述第四NMOS管的源极和所述第三电阻的一端均与模拟地连接；所述第四NMOS管的栅极分别与所述第四电阻的一端和所述第三电阻的另一端连接；所述第四电阻的另一端与所述激励信号的输出端连接。
[0015]可选的，所述电压电流变换电路，包括：
[0016]运算放大器、第五电阻和第五NMOS管；所述运算放大器的第一端与所述单片机的输出端连接；所述运算放大器的第二端分别与所述第五电阻的一端和所述第五NMOS管的源极连接；所述第五电阻的另一端与模拟地连接；所述运算放大器的第三端与所述第五NMOS管的栅极连接；所述第五NMOS管的漏极分别与所述第一晶体管电桥电路的第一端和所述第二晶体管电桥电路的第一端连接。
[0017]可选的，所述双向电流源电路，包括：反馈电路，所述反馈电路的输入端与所述单片机中模拟数字转换器的信号输出端连接，所述反馈电路的输出端与所述第五电阻的一端连接。
[0018]可选的，所述反馈电路包括：第六电阻和第一电容，所述单片机中模拟数字转换器的信号输出端分别与所述第六电阻的一端和所述第一电容的一端连接，所述第一电容的另一端与所述模拟地连接，所述第六电阻的另一端与所述第五电阻的一端连接。
[0019]可选的，所述分压电路包括：第七电阻、第二电容和第八电阻；所述第七电阻的一端与所述单片机的输出端连接，所述第七电阻的另一端分别与所述第二电容的一端、所述第八电阻的一端和所述电压电流变换电路的输入端连接；所述第八电阻的另一端和所述第二电容的另一端均与模拟地连接。
[0020]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术设置电压电流变换电路将单片机输出的单幅值电压信号转换成电流信号，设置晶体管电桥组成的单双向转换电路将电流信号转换成电压伺服阀需要的双向电流。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为Howland电流源电路的电路图；
[0023]图2为现有的双向电流源电路的电路图；
[0024]图3为本专利技术提供的双向电流源电路的电路图；
[0025]图4为分压电路的电路；
[0026]图5为本专利技术提供的更具体的双向电流源电路的电路图；
[0027]图6为顶视图引脚配置图；
[0028]图7为集成电桥内部原理图。
[0029]符号说明：
[0030]Q2B
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第一PMOS管、Q2A
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第一NMOS管、Q4B
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第二NMOS管、R62
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第一电阻、Q3B
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第二PMOS管、Q3A
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第三NMOS管、Q4A
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第四NMOS管、R72
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第二电阻、R82
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第三电阻、R92
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第四电阻、U3B
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运算放大器、R52
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第五电阻、Q1
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第五NMOS管、R15
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第六电阻、C15
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双向电流源电路，其特征在于，包括：依次连接的电压电流变换电路和单双向转换电路；所述电压电流变换电路的输入端与单片机的输出端连接，所述单双向转换电路的输出端与待驱动器件的输入端连接；所述单双向转换电路包括第一晶体管电桥电路和第二晶体管电桥电路；所述第一晶体管电桥电路的第一端和所述第二晶体管电桥电路的第一端均与所述电压电流变换电路的输出端连接，所述第一晶体管电桥电路的第二端与所述第二晶体管电桥电路的第二端连接；所述第一晶体管电桥电路的第三端为所述双向电流源电路的第一输出端；所述第二晶体管电桥电路的第三端为所述双向电流源电路的第二输出端；所述第一晶体管电桥电路的第五端与所述第二晶体管电桥电路的第五端连接；所述第二晶体管电桥电路的第六端与激励信号的输出端连接。2.根据权利要求1所述的一种双向电流源电路，其特征在于，还包括：与所述电压电流变换电路的输入端和所述单片机的输出端连接的分压电路。3.根据权利要求1所述的一种双向电流源电路，其特征在于，所述第一晶体管电桥电路包括：第一PMOS管、第一NMOS管、第二NMOS管和第一电阻，所述第一NMOS管的源极分别与所述电压电流变换电路的输出端和所述第二晶体管电桥电路的第一端连接；所述第一NMOS管的栅极分别与所述第二NMOS管的漏极、所述第一PMOS管的栅极和所述第一电阻的一端连接；所述第一电阻的另一端分别与所述第一PMOS管的源极和所述第二晶体管电桥电路的第二端连接；所述第一NMOS管的漏极以及所述第一PMOS管的漏极为所述双向电流源电路的第一输出端；所述第二NMOS管的栅极与所述第二晶体管电桥电路的第五端连接；所述第二NMOS管的源极与模拟地连接。4.根据权利要求1所述的一种双向电流源电路，其特征在于，所述第二晶体管电桥电路包括：第二PMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第二电阻、第三电阻和第四电阻，所述第二PMOS管的源极分别与所述第一晶体管电桥电路的第二端和所述第二电阻的一端连接；所述第二PM...

【专利技术属性】
技术研发人员：付居岳，袁树峥，廖远洋，杨蓓，严菡，王磊，
申请(专利权)人：南昌航空大学，
类型：发明
国别省市：