一种正负电压选择电路和方法与流程

本发明涉及信号控制，尤其是一种正负电压选择电路和方法。

背景技术：

1、在工业控制中，需要控制设备左右运动的速度和方向，输入的控制信号一般为plc可编程控制器或手柄输出的正负电压信号，在实际的应用中，需要把正负电压信号转换为设备a通道(向左)或b通道(向右)的正电压输出信号。

2、现有技术中，电压转换电路常用整流电路和运放电路相结合构成，其中因处理负电压信号，运放电路需使用正负双电源进行供电，造成电路结构复杂，成本较高，故障率高，因此需要改进。

技术实现思路

1、本申请针对上述问题及技术需求，提出了一种正负电压选择电路和方法，技术方案如下：

2、第一方面，本申请提供了一种正负电压选择电路。该电路包括第一二极管、第二二极管和反相放大器；反相放大器包括运放器、输入电阻、反馈电阻、第一分压电阻、第二分压电阻；第一二极管的正极连接信号输入端，第一二极管的负极连接第一输出端；第二二极管的正极连接运放器的输出端，第二二极管的负极连接第二输出端；信号输入端经输入电阻连接运放器的反相输入端；串联的第一分压电阻和第二分压电阻将电源电压分压，得到中点电压作为运放器的正相输入端的偏置电压。

3、其进一步的技术方案为，第一分压电阻的一端连接电源电压，第一分压电阻的另一端串联第二分压电阻的一端，第二分压电阻的另一端接地；运放器的正相输入端连接第一分压电阻的另一端。

4、其进一步的技术方案为，反相放大器还包括滤波电容，滤波电容与第二分压电阻并联。

5、其进一步的技术方案为，反相放大器还包括保护二极管，保护二极管的负极连接运放器的反相输入端，保护二极管的正极接地。

6、其进一步的技术方案为，偏置电压小于信号输入端的输入信号的电压绝对值。

7、其进一步的技术方案为，输入电阻和反馈电阻的阻值相等。

8、其进一步的技术方案为，反馈电阻的一端连接运放器的反相输入端，另一端连接运放器的输出端。

9、其进一步的技术方案为，电路还包括下拉电阻，下拉电阻的一端连接信号输入端，另一端接地。

10、第二方面，本申请提供了一种基于上述任一项正负电压选择电路的正负电压选择方法，该方法包括：

11、利用串联的第一分压电阻和第二分压电阻将电源电压分压，得到中点电压作为运放器的正相输入端的偏置电压；偏置电压小于信号输入端的输入信号的电压绝对值；

12、当信号输入端的输入信号为正电平时，运放器的反相输入端电压比正相输入端的偏置电压高，运放器的输出端输出负电平，第一二极管截止，第一输出端无输出；第二二极管导通，输入信号从第二输出端输出；

13、当信号输入端的输入信号为负电平时，第二二极管截止，第二输出端无输出；运放器的反相输入端电压绝对值比正相输入端的偏置电压高，运放器的输出端输出正电平，第一二极管导通，输入信号反相为正电平后从第一输出端输出。

14、本发明的有益技术效果是：

15、本发明公开的正负电压选择电路使用单电源供电，结构简单，用较小的元器件实现了输入信号根据电压正负值不同选择不同输出通道的功能，能够把正负电压信号转换为不同输出通道的正电压输出信号。

技术特征：

1.一种正负电压选择电路，其特征在于，所述电路包括第一二极管、第二二极管和反相放大器；所述反相放大器包括运放器、输入电阻、反馈电阻、第一分压电阻、第二分压电阻；所述第一二极管的正极连接信号输入端，所述第一二极管的负极连接第一输出端；所述第二二极管的正极连接所述运放器的输出端，所述第二二极管的负极连接第二输出端；所述信号输入端经所述输入电阻连接所述运放器的反相输入端；串联的所述第一分压电阻和第二分压电阻将电源电压分压，得到中点电压作为所述运放器的正相输入端的偏置电压。

2.根据权利要求1所述的正负电压选择电路，其特征在于，所述第一分压电阻的一端连接电源电压，所述第一分压电阻的另一端连接所述第二分压电阻的一端，所述第二分压电阻的另一端接地；所述运放器的正相输入端连接所述第一分压电阻的另一端。

3.根据权利要求1所述的正负电压选择电路，其特征在于，所述反相放大器还包括滤波电容，所述滤波电容与所述第二分压电阻并联。

4.根据权利要求1所述的正负电压选择电路，其特征在于，所述反相放大器还包括保护二极管，所述保护二极管的负极连接所述运放器的反相输入端，所述保护二极管的正极接地。

5.根据权利要求1所述的正负电压选择电路，其特征在于，所述偏置电压小于所述信号输入端的输入信号的电压绝对值。

6.根据权利要求1-5任一项所述的正负电压选择电路，其特征在于，所述输入电阻和所述反馈电阻的阻值相等。

7.根据权利要求1-5任一项所述的正负电压选择电路，其特征在于，所述反馈电阻的一端连接所述运放器的反相输入端，另一端连接所述运放器的输出端。

8.根据权利要求1-5任一项所述的正负电压选择电路，其特征在于，所述电路还包括下拉电阻，所述下拉电阻的一端连接所述信号输入端，另一端接地。

9.一种基于权利要求1-8任一项所述的正负电压选择电路的正负电压选择方法，其特征在于，所述方法包括：

技术总结
本发明公开了一种正负电压选择电路和方法，该电路包括第一二极管、第二二极管和反相放大器；反相放大器包括运放器、输入电阻、反馈电阻、第一分压电阻、第二分压电阻；第一二极管的正极连接信号输入端，第一二极管的负极连接第一输出端；第二二极管的正极连接运放器的输出端，第二二极管的负极连接第二输出端；信号输入端经输入电阻连接运放器的反相输入端；串联的第一分压电阻和第二分压电阻将电源电压分压，得到中点电压作为运放器的正相输入端的偏置电压。该正负电压选择电路使用单电源供电，结构简单，用较小的元器件实现了输入信号根据电压正负值不同选择不同输出通道的功能，能够把正负电压信号转换为不同输出通道的正电压输出信号。

技术研发人员：周秋平
受保护的技术使用者：中船澄西船舶修造有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13