一种多通道超高速数据采集与存储系统的稳压电路的制作方法

1.本实用新型涉及数据采集与存储系统领域，具体来说，涉及一种多通道超高速数据采集与存储系统的稳压电路，电路结构简单，在调整输出电压的同时，将输出电压与稳压电源进行比较，放大输出，得到稳定电压的效果。


背景技术：

2.随着数据采集系统的发展和应用，以往在采集与应用不同信息时产生的问题已经基本被解决，目前更多的是实现更高速、更高分辨率、更高性能的采集系统，同时还要求具备更好的实时性、更大的存储容量和更强的抗干扰能力。其中采样速度与采样精度是及其重要的两个性能指标，采样速度的提升能够达到超高速的采集。
3.应用数据采集系统能够对瞬息万变的信息加以采集存储，不单单需要提高采集速度，还需要多通道采集信息，将不同信息以不同通道采集，不仅可以提升数据采集速度，还能够提高存储效率。
4.由于数据采集通道数与采样率的不断提高，对电路的功耗压力越来越大，电压难以稳定负荷，电路需要稳压输入，降低功耗。


技术实现要素：

5.针对相关技术中的问题，本实用新型提出一种多通道超高速数据采集与存储系统的稳压电路，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
6.本实用新型的技术方案是这样实现的：
7.一种多通道超高速数据采集与存储系统的稳压电路，包括输出调整单元、反馈比较单元；
8.输出调整单元包括变压器tr1、二极管d1、二极管d2、电容c1、电容c2、电容c3、电容c4、电容c5、电容c6、整流桥br1、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电位器rv1、三极管q1、三极管q2和稳压电路u1；
9.所述变压器tr1的第1引脚接输入电压，所述变压器tr1的第2引脚接输入电压，所述变压器tr1的第3引脚分别与所述二极管d1的正极、所述整流桥br1的第2引脚连接，所述变压器tr1的第4引脚分别与所述电容c1的一端、所述整流桥br1的第3引脚连接，所述二极管d1的负极分别与所述电容c1的另一端、所述二极管d2的正极连接，所述二极管d2的负极与所述电容c2的一端连接，所述整流桥br1的第1引脚与所述电容c3的一端、所述电容c4的一端、所述稳压电路u1的第2引脚、所述电阻r3的一端、所述电容c5的一端、所述电容c6的一端和所述电阻r4的一端均接地，所述整流桥br1的第4引脚分别与所述电容c3的另一端、所述电容c4的另一端、所述电阻r1的一端、所述三极管q1的集电极和所述三极管q2的集电极连接，所述电阻r1的另一端分别与所述三极管q1的基极、所述稳压电路u1的第3引脚连接，所述三极管q1的发射极分别与所述三极管q2的基极、所述电阻r2的一端连接，所述三极管q2的发射极与所述电阻r2的另一端、所述电位器rv1的第1引脚、所述电容c5的另一端、所述
电容c6的另一端和所述电阻r4的另一端均接输出电压，所述稳压电路u1的第1引脚分别与所述电位器rv1的第2引脚、所述电位器rv1的第3引脚和所述电阻r3的另一端连接；
10.反馈比较单元包括电容c7、电容c8、电容c9、电容c10、电容c11、电容c12、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11、电阻r12、电阻r13、电阻r14、电阻r15、电阻r16、电位器rv3、运算放大器u2:a、运算放大器u2:b、二极管d3、二极管d4、三极管q3和三极管q4；
11.所述电容c7的一端分别与所述电容c2的另一端、所述电容c8的一端、所述电阻r8的一端、所述电容c11的一端和所述三极管q3的集电极连接，所述电容c7的另一端与所述电容c8的另一端、所述电阻r5的一端、所述电阻r7的一端、所述电阻r9的一端、所述电阻r11的一端、所述电阻r15的一端、所述电位器rv3的第2引脚、所述电位器rv3的第3引脚和所述电容c12的一端均接地，所述电阻r5的另一端分别与所述电阻r6的一端、所述运算放大器u2:a的第3引脚连接，所述电阻r7的另一端分别与所述运算放大器u2:a的第2引脚、所述电容c9的一端和所述二极管d3的负极连接，所述运算放大器u2:a的第1引脚分别与所述电阻r6的另一端、所述电容c9的另一端、所述二极管d3的正极、所述电阻r8的另一端和所述电位器rv2的第1引脚连接，所述电位器rv2的第2引脚与所述电阻r9的另一端连接，所述电位器rv2的第3引脚与所述电阻r10的一端连接，所述电阻r10的另一端与所述运算放大器u2:b的第5引脚连接，所述运算放大器u2:b的第6引脚与所述电阻r11的另一端、所述电阻r12的一端和所述电容c10的一端连接，所述运算放大器u2:b的第7引脚分别与所述电容c10的另一端、所述电阻r13的一端连接，所述电阻r13的另一端分别与所述电容c11的另一端、所述二极管d4的正极和所述三极管q3的基极接地，所述三极管q3的发射极与所述电阻r14的一端连接，所述二极管d4的负极与所述三极管q4的集电极连接，所述三极管q4的基极分别与所述电阻r14的另一端、所述电容c12的另一端、所述电阻r16的一端、所述电位器rv3的第1引脚连接，所述三极管q1的发射极与所述电阻r12的另一端、所述电阻r15的另一端、所述电阻r16的另一端、所述三极管q2的发射极、所述电阻r2的另一端、所述电位器rv1的第1引脚、所述电容c5的另一端、所述电容c6的另一端和所述电阻r4的另一端均接输出电压。
12.进一步，所述稳压电路u1为标准电压源集成电路tl431，所述电阻r3、所述稳压电路u1和所述电位器rv1组成连续可调恒压源，为所述三极管q1的基极提供基准电压，通过改变所述电位器rv1的电阻值改变基准电压，从而控制输出。
13.进一步，所述运算放大器u2:a的输出端电压经过所述二极管d3反馈到输入端的第2引脚，经过所述电阻r6反馈到输入端的第3引脚，构成稳压电源为所述运算放大器u2:b提供比较电压。
14.进一步，所述运算放大器u2:b将输入信号与稳压电源提供的比较电压进行比较，放大后输出信号，驱动所述三极管q3、所述三极管q4进行稳压。
15.进一步，所述电位器rv3用于限流，当输出电流超过额定值时，所述电位器rv3降压增大，使所述三极管q3的发射极电压升高，使得所述三极管q4导通，从而导致所述三极管q3的基极电压下降，使得所述三极管q3、所述三极管q4的电流减小。
16.本实用新型的有益效果为：电路结构简单，在调整输出电压的同时，将输出电压与稳压电源进行比较，放大输出，得到稳定电压的效果。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1是根据本实用新型实施例的一种多通道超高速数据采集与存储系统的稳压电路电路图。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
20.根据本实用新型的实施例，提供了一种多通道超高速数据采集与存储系统的稳压电路。
21.如图1所示，根据本实用新型实施例的多通道超高速数据采集与存储系统的稳压电路，包括输出调整单元、反馈比较单元；
22.输出调整单元包括变压器tr1、二极管d1、二极管d2、电容c1、电容c2、电容c3、电容c4、电容c5、电容c6、整流桥br1、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电位器rv1、三极管q1、三极管q2和稳压电路u1；
23.所述变压器tr1的第1引脚接输入电压，所述变压器tr1的第2引脚接输入电压，所述变压器tr1的第3引脚分别与所述二极管d1的正极、所述整流桥br1的第2引脚连接，所述变压器tr1的第4引脚分别与所述电容c1的一端、所述整流桥br1的第3引脚连接，所述二极管d1的负极分别与所述电容c1的另一端、所述二极管d2的正极连接，所述二极管d2的负极与所述电容c2的一端连接，所述整流桥br1的第1引脚与所述电容c3的一端、所述电容c4的一端、所述稳压电路u1的第2引脚、所述电阻r3的一端、所述电容c5的一端、所述电容c6的一端和所述电阻r4的一端均接地，所述整流桥br1的第4引脚分别与所述电容c3的另一端、所述电容c4的另一端、所述电阻r1的一端、所述三极管q1的集电极和所述三极管q2的集电极连接，所述电阻r1的另一端分别与所述三极管q1的基极、所述稳压电路u1的第3引脚连接，所述三极管q1的发射极分别与所述三极管q2的基极、所述电阻r2的一端连接，所述三极管q2的发射极与所述电阻r2的另一端、所述电位器rv1的第1引脚、所述电容c5的另一端、所述电容c6的另一端和所述电阻r4的另一端均接输出电压，所述稳压电路u1的第1引脚分别与所述电位器rv1的第2引脚、所述电位器rv1的第3引脚和所述电阻r3的另一端连接；
24.反馈比较单元包括电容c7、电容c8、电容c9、电容c10、电容c11、电容c12、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11、电阻r12、电阻r13、电阻r14、电阻r15、电阻r16、电位器rv3、运算放大器u2:a、运算放大器u2:b、二极管d3、二极管d4、三极管q3和三极管q4；
25.所述电容c7的一端分别与所述电容c2的另一端、所述电容c8的一端、所述电阻r8的一端、所述电容c11的一端和所述三极管q3的集电极连接，所述电容c7的另一端与所述电
容c8的另一端、所述电阻r5的一端、所述电阻r7的一端、所述电阻r9的一端、所述电阻r11的一端、所述电阻r15的一端、所述电位器rv3的第2引脚、所述电位器rv3的第3引脚和所述电容c12的一端均接地，所述电阻r5的另一端分别与所述电阻r6的一端、所述运算放大器u2:a的第3引脚连接，所述电阻r7的另一端分别与所述运算放大器u2:a的第2引脚、所述电容c9的一端和所述二极管d3的负极连接，所述运算放大器u2:a的第1引脚分别与所述电阻r6的另一端、所述电容c9的另一端、所述二极管d3的正极、所述电阻r8的另一端和所述电位器rv2的第1引脚连接，所述电位器rv2的第2引脚与所述电阻r9的另一端连接，所述电位器rv2的第3引脚与所述电阻r10的一端连接，所述电阻r10的另一端与所述运算放大器u2:b的第5引脚连接，所述运算放大器u2:b的第6引脚与所述电阻r11的另一端、所述电阻r12的一端和所述电容c10的一端连接，所述运算放大器u2:b的第7引脚分别与所述电容c10的另一端、所述电阻r13的一端连接，所述电阻r13的另一端分别与所述电容c11的另一端、所述二极管d4的正极和所述三极管q3的基极接地，所述三极管q3的发射极与所述电阻r14的一端连接，所述二极管d4的负极与所述三极管q4的集电极连接，所述三极管q4的基极分别与所述电阻r14的另一端、所述电容c12的另一端、所述电阻r16的一端、所述电位器rv3的第1引脚连接，所述三极管q1的发射极与所述电阻r12的另一端、所述电阻r15的另一端、所述电阻r16的另一端、所述三极管q2的发射极、所述电阻r2的另一端、所述电位器rv1的第1引脚、所述电容c5的另一端、所述电容c6的另一端和所述电阻r4的另一端均接输出电压。
26.在一个实施例中，在设置三极管控制输出电压时，发现三极管作为调整管工作时，三极管的集电极与发射极的电压差较大，导致电源功率出现损耗，降低了效率，同时三极管成为热源，需要散热，因此需要改变驱动电路的电压输入方式。于是采用了变压整流电路提供工作电压，经过多次调试，使三极管的集电极与发射极的电压差降低到饱和压差。为了简化电路结构，采用了标准电压源集成电路tl431作为为所述稳压电路u1，所述电阻r3、所述稳压电路u1和所述电位器rv1组成连续可调恒压源，为所述三极管q1的基极提供基准电压，通过改变所述电位器rv1的电阻值改变基准电压，从而控制输出。
27.在一个实施例中，所述运算放大器u2:a的输出端电压经过所述二极管d3反馈到输入端的第2引脚，经过所述电阻r6反馈到输入端的第3引脚，构成稳压电源为所述运算放大器u2:b提供比较电压。所述运算放大器u2:b将输入信号与稳压电源提供的比较电压进行比较，放大后输出信号，驱动所述三极管q3、所述三极管q4进行稳压。所述电位器rv3用于限流，当输出电流超过额定值时，所述电位器rv3降压增大，使所述三极管q3的发射极电压升高，使得所述三极管q4导通，从而导致所述三极管q3的基极电压下降，使得所述三极管q3、所述三极管q4的电流减小。
28.综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，电路结构简单，在调整输出电压的同时，将输出电压与稳压电源进行比较，放大输出，得到稳定电压的效果。
29.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。