一种DCV准智能测量电路的制作方法

文档序号:13317801阅读:554来源:国知局

所属技术领域

本发明涉及一种dcv准智能测量电路,适用于电子领域。



背景技术:

目前,多个领域涉及越来越多的微弱信号的提取与分析处理,例如人体电信号和神经信号,生物医学中的生物电和生物磁信号,探测潜艇的声纳系统中的微弱回波信号,地质探测中地下油田的油层和岩层的反射波雷达系统中的回波信号和天文中的星体光谱等等。这类信号通过各类传感器转变为微弱的电信号,而且其中往往含有噪声和干扰。由于信号源微弱,后续电路分析处理之前须将这些信号进行放大处理。而放大电路自身及外界的噪声和干扰会直接影响到有用信号的测量精度,因此放大电路的性能在微弱信号放大中起到决定性的作用,不仅要求放大电路拥有高增益。在数字万用表中,直流电压档常用dcv表示。内部测量电路也较简单,但存在以下缺点:一是需要随被测电压频繁地切换档位,二是切换档位时内阻也在发生改变。该文实现了直流电压的准智能测量,即无挡测量。在10mv~200v测量范围内做到了误差小于1mv。内阻大于1m欧,档位能够自动切换,为了克服当被测信号恰位于档位切换电压时显示数字常常不稳定的问题,在控制档位切换的电路中串接了施密特触发器,利用施密特的强抗干扰特性,有效地防止了档位随信号微小波动而频繁切换。全量程无档(全部测量范围自动切换档位)测量需用电子开关自动切换档位。



技术实现要素:

本发明提供一种dcv准智能测量电路,电路结构较为简单,体积小,成本低廉,易于实现工作稳定,适应性好,提高了工作效率。

本发明所采用的技术方案是:

dcv准智能测量电路由分压电阻链、低频低噪声放大电路、整机电路组成。

所述分压电阻链以b点作为引出点,即电压为10-2ui,此电压经过同相放大10倍后,得到10-1u1经过滞回比较器3从而作为代码c的产生。10-1u1的电压继续通过同相放大10倍后,得到ui,它经过滞回比较器2,作为代码b的产生。u1经过同相放大10倍后,得到10ui,经过滞回比较器1,作为代码a的产生。

所述低频低噪声放大电路中,u1和u2作为dc信号反馈通路,并且可以钳制j2a和j2b的漏极的电压值,使两条支路上的电压相等,配合j3a和j3b构成的电流源工作,让两个lsk389有相同的工作点,u1和u2前各自设计一个rc低通滤波器,用来削减电路的高频振荡。

当输入共模信号时,j1a和j1b由源级输出的信号在r1两端的电压相等,所以r1上没有电流流过,r2和r3两条支路各自独立,因此u1和u2的输出几乎相同,再经过u3差动放大,可消除共模信号的输出。当输入差模信号时,输入的电压差反应在电阻r1两端的电压上,使r1两端的电压不同,r1上有电流流过。用一对相互匹配的lsk389接成对称结构构成差分输入,将lsk389的源级与jfet器件u440的栅极接成级联,可以减少lsk389的沟道调制效应的影响。j3a和j3b这对lsk389作为电流源,为j1a和j1b提供合适的工作点。配合可调电阻r4和r5,让放大器在最优化状态工作,通过调整r4和r5的阻值,可以调整该级的共模信号,让两个输入端接地时u1和u2的输出相等,u1和u2输出的相同的信号再通过u3进行差分放大时就可以消除。

当输入共模信号时,j1a和j1b由源级输出的信号在r、两端的电压相等,所以r1上没有电流流过,r2和r3两条支路各自独立,因此u1和u2的输出几乎相同,再经过u3差动放大,可消除共模信号的输出。当输入差模信号时,输入的电压差反应在电阻r1两端的电压上,使r,两端的电压不同,r1上有电流流过。

所述整机电路以分压电阻链的b点作为系统的引出点,地址码c是由ub经过放大10倍后通过滞回比较器得来的,则c的电压为10-1ui等于1.5v,与施密特的vts=1.98v相比较它为低电平;代码b是经过两级放大器放大后得到的电压值,则b点的电压为ui等于15v,相比较后它为高电平;同理代码a是经三级放大后得到的10ui所对应的电压,即为150v,也为高电平;所以cba对应的代码值为011,即k3导通,因为是双八路开关,对应的x、y组的k3都导通。x组的k3导通。

阻链的b点它的电压为10-3ui=150mv,通过icl7107显示到数码管上。y组的k3导通实现对小数点的控制,k3对应小数点的dr2,所以数码管的实际显示为15.00v,即通过各个芯片的共同作用,无需切换档位即可正常显示电压数字,达到了预期目的,即无档测量。

本发明的有益效果是:电路结构较为简单,体积小,成本低廉,易于实现工作稳定,适应性好,提高了工作效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的分压电阻链。

图2是本发明的低频低噪声放大电路。

图3是本发明的整机电路。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1,分压电阻链以b点作为引出点,即电压为10-2ui,此电压经过同相放大10倍后,得到10-1u1经过滞回比较器3从而作为代码c的产生。10-1u1的电压继续通过同相放大10倍后,得到ui,它经过滞回比较器2,作为代码b的产生。u1经过同相放大10倍后,得到10ui,经过滞回比较器1,作为代码a的产生。

如图2,低频低噪声放大电路中,u1和u2作为dc信号反馈通路,并且可以钳制j2a和j2b的漏极的电压值,使两条支路上的电压相等,配合j3a和j3b构成的电流源工作,让两个lsk389有相同的工作点,u1和u2前各自设计一个rc低通滤波器,用来削减电路的高频振荡。

当输入共模信号时,j1a和j1b由源级输出的信号在r1两端的电压相等,所以r1上没有电流流过,r2和r3两条支路各自独立,因此u1和u2的输出几乎相同,再经过u3差动放大,可消除共模信号的输出。当输入差模信号时,输入的电压差反应在电阻r1两端的电压上,使r1两端的电压不同,r1上有电流流过。用一对相互匹配的lsk389接成对称结构构成差分输入,将lsk389的源级与jfet器件u440的栅极接成级联,可以减少lsk389的沟道调制效应的影响。j3a和j3b这对lsk389作为电流源,为j1a和j1b提供合适的工作点。配合可调电阻r4和r5,让放大器在最优化状态工作,通过调整r4和r5的阻值,可以调整该级的共模信号,让两个输入端接地时u1和u2的输出相等,u1和u2输出的相同的信号再通过u3进行差分放大时就可以消除。

当输入共模信号时,j1a和j1b由源级输出的信号在r、两端的电压相等,所以r1上没有电流流过,r2和r3两条支路各自独立,因此u1和u2的输出几乎相同,再经过u3差动放大,可消除共模信号的输出。当输入差模信号时,输入的电压差反应在电阻r1两端的电压上,使r,两端的电压不同,r1上有电流流过。

如图3,整机电路以分压电阻链的b点作为系统的引出点,地址码c是由ub经过放大10倍后通过滞回比较器得来的,则c的电压为10-1ui等于1.5v,与施密特的vts=1.98v相比较它为低电平;代码b是经过两级放大器放大后得到的电压值,则b点的电压为ui等于15v,相比较后它为高电平;同理代码a是经三级放大后得到的10ui所对应的电压,即为150v,也为高电平;所以cba对应的代码值为011,即k3导通,因为是双八路开关,对应的x、y组的k3都导通。x组的k3导通。

阻链的b点它的电压为10-3ui=150mv,通过icl7107显示到数码管上。y组的k3导通实现对小数点的控制,k3对应小数点的dr2,所以数码管的实际显示为15.00v,即通过各个芯片的共同作用,无需切换档位即可正常显示电压数字,达到了预期目的,即无档测量。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1