具有温度补偿的V/I变换器制造技术

本实用新型专利技术适用于电信号变换，提供了一种具有温度补偿的V/I变换器，包括：第一运放，接入待变换的电压信号；参考电阻输出变换后的电流信号；差动比例运算电路，为所述第一运放提供反馈电压信号；调零及温度补偿电路，所述调零及温度补偿电路包括晶体管，输出补偿电压信号到所述第一运放的反相输入端，所述补偿电压信号包括根据晶体管的压降温度特性输出温度补偿电压信号以及可调调零电压信号。利用晶闸管的正向压降温度特性调节反相加法器的输出，可以调整对V/I变换电路的温度补偿量值，利用调零电压调节反相加法器的输出，以补偿V/I变换器电路因其运算放大器失调电压、电阻精度等原因引起的变换精度误差。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
具有温度补偿的V/1变换器
本技术属于电信号变换领域，尤其涉及一种V/I变换器温度补偿电路。
技术介绍
电压电流变换电路(V/I变换器)在传感器信号处理或精密仪器仪表电路中是十分常见的单元电路。目前，采用运算放大器构成的V/I变换器电路得到广泛应用，但构成V/I变换器的运算放大器及其他电阻器件的温度特性造成V/I变换器具有一定的温度偏移。
技术实现思路
本技术实施例的目的在于提供一种V/I变换器温度补偿电路，旨在解决采用运算放大器构成的V/I变换器存在温度漂移，导致电压电流转换不精确的问题。本技术实施例是这样实现的，一种具有温度补偿的V/I变换器，包括:第一运放，正相输入端接入待变换的电压信号，并工作于深度负反馈；参考电阻，其第一端与所述第一运放的输出端连接、第二端输出变换后的电流信号;差动比例运算电路，其正输入端和负输入端分别与所述参考电阻的第一端和第二端连接，输出端与所述第一运放的反相输入端连接，所述差动比例运算电路为所述第一运放提供反馈电压信号；调零及温度补偿电路，与所述第一运放的反相输入端连接，所述调零及温度补偿电路包括晶体管，输出补偿电压信号到所述第一运放的反相输入端，所述补偿电压信号包括根据晶体管的压降温度特性输出温度补偿电压信号以及可调调零电压信号。在优选的实施例中，所述调零及温度补偿电路包括晶体管模块、调零补偿模块、第二运放、可调电阻R1、分压电阻R2以及限流电阻R3，其中，所述晶体管模块的输入端与第一电源连接、输出端与所述第二运放的反相输入端电连接、接地端接地，所述调零补偿模块与第二电源连接并输出可调电压到所述第二运放的反相输入端；所述可调电阻Rl连接在所述第二运放的反相输入端与输出端之间；所述第二运放的正相输入端经所述分压电阻R2接地；所述第二运放的输出端经所述限流电阻R3与所述第一运放的反相输入端连接。在优选的实施例中，所述晶体管模块包括晶体管、输入电阻R9和输出电阻R10，所述晶体管的高电位端经所述输入电阻R9与所述第一电源连接、并经输出电阻RlO与所述第二运放的反相输入端连接，所述晶体管的地电位端接地。在优选的实施例中，所述晶体管为负温度特性的二极管。在优选的实施例中，所述调零补偿模块包括可调电阻Rll和输出电阻R12，所述可调电阻Rll的第一端与所述第二电源连接、第二端接地、滑动端经所述输出电阻R12与所述第二运放的反相输入端连接。在优选的实施例中，差动比例运算电路包括第三运放、分压电阻R4、分压电阻R5、分压电阻R6、反馈电阻R7、限流电阻R8 ；所述第三运放的反相输入端和正相输入端分别作为所述差动比例运算电路的正输入端和负输入端，所述第三运放的正相输入端经分压电阻R4与所述参考电阻的第一端连接、并经分压电阻R6接地，所述第三运放的反相输入端经分压电阻R5与所述参考电阻的第二端连接、并经反馈电阻R7与其输出端连接，所述第三运放的输出端还经限流电阻R8与所述第一运放的反相输入端连接。上述具有温度补偿的V/I变换器通过第一运放、参考电阻以及差动比例运算电路构成的V/I变换电路可将接入的3.待变换的电压信号变换成变换后的电流信号输出，利用晶闸管的正向压降温度特性调节调零及温度补偿电路的输出的补偿电压信号，可以调整对V/I变换电路的温度补偿量值，同时也可以利用可调调零电压调节调零及温度补偿电路的输出补偿电压信号，以补偿V/I变换器电路因其运算放大器失调电压、电阻精度等原因引起的变换精度误差，解决了传统V/I变换器存在温度漂移，导致电压电流转换不精确的问题。【附图说明】图1是本技术实施例提供的具有温度补偿的V/I变换器的基本原理图；图2是本技术实施例提供的具有温度补偿的V/I变换器的电路原理图；图3是1N4148 二极管的管压降温度曲线图。【具体实施方式】为了使本技术要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。本技术提供一种可以调节温度变化量的温度补偿电路，对V/I变换电路进行补偿，使V/I变换器输出电流温度稳定度小于luA/°C或某一设定变化量。本技术的温度补偿电路具备温度变化量可调的特点。如图1所示，示出了一优选实施例提供的具有温度补偿的V/I变换器的基本原理图，为了便于描述，仅示出了与本实施例相关的部分。具有温度补偿的V/I变换器包括第一运放U1、参考电阻Res、差动比例运算电路100以及调零及温度补偿电路200。第一运放Ul的正相输入端接入待变换的电压信号Vin，并工作于深度负反馈；参考电阻Rcs的第一端与所述第一运放Ul的输出端连接,参考电阻Rcs的第二端输出变换后的电流信号1 ;差动比例运算电路100的正输入端和负输入端分别与所述参考电阻Rcs的第一端和第二端连接，差动比例运算电路100的输出端与所述第一运放Ul的反相输入端连接，差动比例运算电路100为第一运放Ul提供反馈电压信号。调零及温度补偿电路200与第一运放Ul的反相输入端连接，调零及温度补偿电路200包括晶体管，调零及温度补偿电路200输出补偿电压信号到第一运放Ul的反相输入端，所述补偿电压信号包括根据晶体管Dl (参考图2)的压降温度特性输出温度补偿电压信号以及可调调零电压信号。上述具有温度补偿的V/I变换器通过第一运放U1、参考电阻Rcs以及差动比例运算电路100构成的V/I变换电路可将接入的待变换的电压信号Vin变换成变换后的电流信号1输出，利用晶闸管的正向压降温度特性调节调零及温度补偿电路的输出的补偿电压信号，可以调整对V/I变换电路的温度补偿量值，同时也可以利用调零电压调节调零及温度补偿电路的输出的补偿电压信号，以补偿V/I变换器电路因其运算放大器失调电压、电阻精度等原因引起的变换精度误差，解决了传统V/I变换器存在温度漂移，导致电压电流转换不精确的问题。结合图1、2，在优选的实施例中，调零及温度补偿电路200包括晶体管模块202、调零补偿模块204、第二运放U2、可调电阻R1、分压电阻R2以及限流电阻R3。晶体管模块202的输入端与第一电源V+连接，晶体管模块202的输出端与第二运放U2的反相输入端电连接、晶体管模块202的接地端接地，调零补偿模块204与第二电源V-连接并输出可调电压到第二运放U2的反相输入端。可调电阻Rl连接在第二运放U2的反相输入端与输出端之间，第二运放U2的正相输入端经分压电阻R2接地；第二运放U2的输出端经限流电阻R3与第一运放Ul的反相输入端连接。在优选的实施例中，晶体管模块202包括晶体管Dl、输入电阻R9和输出电阻R10，晶体管Dl的高电位端经输入电阻R9与第一电源V+连接、并经输出电阻RlO与第二运放U2的反相输入端连接，晶体管Dl的地电位端接地。优选地，晶体管Dl为负温度特性的二极管，二极管的阳极经输入电阻R9与第一电源V+连接，二极管的阴极接地。在其他实施例中，晶体管Dl还可以是三极管或MOS管，此时三极管的基极、MOS管的栅极的可以接入高电平或低电平使其导通。在优选的实施例中，调零补偿模块204包括可调电阻Rll和输出电阻R12，可调电阻Rll的第一端与第二电源V-连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有温度补偿的V/I变换器，其特征在于，包括：?第一运放，正相输入端接入待变换的电压信号，并工作于深度负反馈；?参考电阻，其第一端与所述第一运放的输出端连接、第二端输出变换后的电流信号；?差动比例运算电路，其正输入端和负输入端分别与所述参考电阻的第一端和第二端连接，输出端与所述第一运放的反相输入端连接，所述差动比例运算电路为所述第一运放提供反馈电压信号；?调零及温度补偿电路，与所述第一运放的反相输入端连接，所述调零及温度补偿电路包括晶体管，输出补偿电压信号到所述第一运放的反相输入端，所述补偿电压信号包括根据晶体管的压降温度特性输出温度补偿电压信号以及可调调零电压信号。

【技术特征摘要】
1.一种具有温度补偿的V/I变换器，其特征在于，包括: 第一运放，正相输入端接入待变换的电压信号，并工作于深度负反馈； 参考电阻，其第一端与所述第一运放的输出端连接、第二端输出变换后的电流信号； 差动比例运算电路，其正输入端和负输入端分别与所述参考电阻的第一端和第二端连接，输出端与所述第一运放的反相输入端连接，所述差动比例运算电路为所述第一运放提供反馈电压信号； 调零及温度补偿电路，与所述第一运放的反相输入端连接，所述调零及温度补偿电路包括晶体管，输出补偿电压信号到所述第一运放的反相输入端，所述补偿电压信号包括根据晶体管的压降温度特性输出温度补偿电压信号以及可调调零电压信号。2.如权利要求1所述的具有温度补偿的V/I变换器，其特征在于，所述调零及温度补偿电路包括晶体管模块、调零补偿模块、第二运放、可调电阻R1、分压电阻R2以及限流电阻R3，其中， 所述晶体管模块的输入端与第一电源连接、输出端与所述第二运放的反相输入端电连接、接地端接地，所述调零补偿模块与第二电源连接并输出可调电压到所述第二运放的反相输入端； 所述可调电阻Rl连接在所述第二运放的反相输入端与输出端之间；所述第二运放的正相输入端经所述分压电阻R2接地； 所述第二运放的输出端经所述限流电阻R3与所述第一运放的反...

【专利技术属性】
技术研发人员：李旋球，赵勇，张磊，钟成，黄晓伟，
申请(专利权)人：深圳市振华微电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：