一种单电源供电交流采样电路制造技术

本实用新型专利技术涉及单电源供电技术领域，具体提供了一种单电源供电交流采样电路，所述电路上设置有能够适配单片机电平的电源VCC、运算放大器U1A、运算放大器U1B、信号采样信号输入SIG_IN、信号采样信号零点VCOM、信号输出SIG_OUT；本实用新型专利技术提供的单电源供电交流采样电路设计合理，结构简单，适用于单电源供电、采集，且对于交流或者直流信号都可以采集，电路放大倍数、增益带宽配置灵活，工作稳定、可靠，电路方案通用性强，不同信号只要调整元器件参数即可；单片机软件只要根据硬件模拟信号零点值即可适配，使用方便；电路整体使用的电子元器件少，成本低，适合大量推广使用。适合大量推广使用。适合大量推广使用。

【技术实现步骤摘要】
一种单电源供电交流采样电路


[0001]本技术涉及一种单电源供电情况下，对交流小电压信号进行转换放大至适应单片机采样的电压信号的电路，具体涉及一种单电源供电交流采样电路。

技术介绍

[0002]本技术涉及一种单电源供电情况下，对交流小电压信号进行转换放大至适应单片机采样的电压信号的电路。
[0003]一般的电信号分为直流和交流，直流信号最小为零，不会出现负信号，而交流信号就会出现负信号。所以对采样电路设计也是不一样的，一般的单电源对于交流信号采样会出现零点信号失真和负信号采样不到的情况。所以需要传统做法是需要用到正负电源供电采样，比如
±
15v、
±
12v、
±
5v等。
[0004]因为单片机的AD单元只能够接受的0～3.3V或0～5V电压信号，所以还需要把正负电源供电采样处理后的交流信号通过精密整流转换成单片机可以接受的电压信号，此方式虽然可以实现交流采样目的，但是所需的电子元器件极多，极大的增加了使用成本，不利于大量推广使用。

技术实现思路

[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种完整的技术名称，用于解决现有技术中单电源对于交流信号采样会出现零点信号失真和负信号采样不到的问题，以及使用正负电源供电采样所需的电子元器件极多，极大的增加了使用成本的问题。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种单电源供电交流采样电路，所述电路上设置有能够适配单片机电平的电源VCC、运算放大器U1A、运算放大器U1B、信号采样信号输入SIG_IN、信号采样信号零点VCOM、信号输出SIG_OUT；
[0007]所述信号采样信号输入SIG_IN连接运算放大器U1A的反相输入端，信号采样信号零点VCOM接运算放大器U1A的同相输入端，信号输出SIG_OUT连接运算放大器U1A的输出端；
[0008]所述电源VCC连接运算放大器U1B的同相输入端，运算放大器U1B的反相输入端连接运算放大器U1A的同相输入端。
[0009]于本技术的一实施例中，所述信号采样信号输入SIG_IN与信号采样信号零点VCOM之间并联有能够对电路电流采样的第一电阻R1。
[0010]于本技术的一实施例中，所述电源VCC上连接有阻值相同从而能够对电源VCC平均分压的第五电阻R5、第六电阻R6，其中，第五电阻R5连接在电源VCC与运算放大器U1B之间，第五电阻R5与运算放大器U1B之间存在能够让信号采样信号零点VCOM跟随的参考电压VREF；第六电阻R6的另一端接地。
[0011]于本技术的一实施例中，所述第六电阻R6的两端并联有能够为静态工作点进行滤波并同时起到软起动平衡效果的第四电容C4。
[0012]于本技术的一实施例中，所述运算放大器U1B的反相输入端与输出端之间并联有能够动态调整从而对电路限流保护作用的限流电阻R7。
[0013]于本技术的一实施例中，所述信号采样信号输入SIG_IN上连接有串联设置的、能够匹配输入与输出的放大倍数的输入电阻R2、反馈电阻R3。
[0014]于本技术的一实施例中，所述反馈电阻R3的两端并联有能够与反馈电阻R3配合从而消除外部干扰的滤波电容C2。
[0015]于本技术的一实施例中，所述信号输出SIG_OUT上连接有并联设置的、能够组成至单片机AD口的二级滤波从而保证单片机信号转换稳定性的第四电阻R4、第三电容C3，其中，第四电阻R4连接在运算放大器U1A与信号输出SIG_OUT之间，第三电容C3的另一端接地。
[0016]于本技术的一实施例中，所述信号采样信号输入SIG_IN与运算放大器U1A的反相输入端之间连接有能够钳位电路电平从而保护运算放大器U1A、运算放大器U1B不被外部强信号或者静电等击坏的静电释放电路，所述静电释放电路由第二电源VCC1、接地GND，以及串连第二电源VCC1与接地GND之间的整流二极管Q构成。
[0017]于本技术的一实施例中，所述信号采样信号零点VCOM上连接有能够为外部信号零点稳定滤波的第一电容C1。
[0018]如上所述，本技术提供的单电源供电交流采样电路，具有以下有益效果：
[0019]1、此电路能够在单电源供电情况下，对交流小电压信号进行转换放大至适应单片机采样的电压信号的电路，单电源供电交流直流都能采集，兼容性好，稳定可靠；
[0020]2、通过设置多个能够对电路进行滤波的电容C4，电容C4能够使电路滤波后输出的电压为稳定的直流电压，其工作原理是整流电压高于电容电压时电容充电，当整流电压低于电容电压时电容放电，在充放电的过程中，使输出电压基本稳定；以及通过设置能够为外部信号零点稳定滤波的第一电容C1，单电源供电采样信号不会过零点失真；
[0021]3、该电路设计合理，结构简单，适用于单电源供电、采集，且对于交流或者直流信号都可以采集，电路放大倍数、增益带宽配置灵活，工作稳定、可靠，电路方案通用性强，不同信号只要调整元器件参数即可；单片机软件只要根据硬件模拟信号零点值即可适配，使用方便；电路整体使用的电子元器件少，成本低，适合大量推广使用。
附图说明
[0022]图1显示为本技术公开的单电源供电交流采样电路的结构示意图。
具体实施方式
[0023]以下由特定的具体实施例说明本技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点及功效。
[0024]请参阅图1。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、
“
中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本技术可实施的范畴。
[0025]请参阅图1，本技术提供一种单电源供电交流采样电路，所述电路上设置有能够适配单片机电平的电源VCC、运算放大器U1A、运算放大器U1B、信述信号采样信号零点VCOM上连接有能够为外部信号零点稳定滤波的第一电容C1，单电源供电采样信号不会过零点失真。
[0026]所述信号采样信号输入SIG_IN连接运算放大器U1A的反相输入端，信号采样信号零点VCOM接运算放大器U1A的同相输入端，信号输出SIG_OUT连接运算放大器U1A的输出端；所述电源VCC连接运算放大器U1B的同相输入端，运算放大器U1B的反相输入端连接运算放大器U1A的同相输入端。
[0027]所述信号采样信号输入SIG本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单电源供电交流采样电路，其特征在于，所述电路上设置有能够适配单片机电平的电源VCC、运算放大器U1A、运算放大器U1B、信号采样信号输入SIG_IN、信号采样信号零点VCOM、信号输出SIG_OUT；所述信号采样信号输入SIG_IN连接运算放大器U1A的反相输入端，信号采样信号零点VCOM接运算放大器U1A的同相输入端，信号输出SIG_OUT连接运算放大器U1A的输出端；所述电源VCC连接运算放大器U1B的同相输入端，运算放大器U1B的反相输入端连接运算放大器U1A的同相输入端。2.根据权利要求1所述的单电源供电交流采样电路，其特征在于：所述信号采样信号输入SIG_IN与信号采样信号零点VCOM之间并联有能够对电路电流采样的第一电阻R1。3.根据权利要求2所述的单电源供电交流采样电路，其特征在于：所述电源VCC上连接有阻值相同从而能够对电源VCC平均分压的第五电阻R5、第六电阻R6，其中，第五电阻R5连接在电源VCC与运算放大器U1B之间，第五电阻R5与运算放大器U1B之间存在能够让信号采样信号零点VCOM跟随的参考电压VREF；第六电阻R6的另一端接地。4.根据权利要求3所述的单电源供电交流采样电路，其特征在于：所述第六电阻R6的两端并联有能够为静态工作点进行滤波并同时起到软起动平衡效果的第四电容C4。5.根据权利要求4所述的单电源供电交流采样电路，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱海鹏，
申请(专利权)人：江阴雅智电气有限公司，
类型：新型
国别省市：