恒流輸出電路的制作方法
【專利摘要】一種恒流輸出電路，包括分壓電路、運算放大電路以及負反饋補償電路，所述分壓電路包括第一電阻R1、第二電阻R2以及第三電阻R3，所述運算放大電路包括運算放大器U1、第四電阻R4、第五電阻R5以及第六電阻R6，所述負反饋補償電路包括第七電阻R7以及第八電阻R8。本實用新型電路與傳統(tǒng)的恒流電路相比，具有輸出電流穩(wěn)定、輸出范圍可調、輸出精度高等優(yōu)點；與傳統(tǒng)的油量采集電路相比，大大減少了軟件開發(fā)的工作量，且其應用非常靈活，而且成本優(yōu)勢明顯。另外，其各部分電路均可由離散原器件搭建，如此在保證恒流輸出的同時，顯著降低了物料成本，在某些應用中顯示出了明顯的優(yōu)勢。
【專利說明】
恒流輸出電路
技術領域
[0001]本實用新型屬于恒流輸出驅動技術領域，尤其涉及一種恒流輸出電路。
【背景技術】
[0002]目前，主流的模擬量采樣電路大致有兩類:一類是將油量傳感器上拉至固定電壓，經(jīng)分壓由MCU采集，計算出外部傳感器電壓；另一類是由恒流源給油量傳感器提供電流，從而直接讀出外部阻值。第一類電路結構簡單，需要比較復雜的軟件濾波及采集算法，采集精度較差。且由于電阻本身誤差，產(chǎn)線需要對每個產(chǎn)品進行校準，以此保證采樣精度要求。上述這些缺點如果用恒流源供電電路，則完全可以避免。由于恒流電路輸出電流恒定，并且精度較高，所以軟件只需要將讀到的電壓值轉換成外部電阻值就可以直接算出當前油量。該方法對軟件算法及產(chǎn)線校準的要求大大降低，從而使系統(tǒng)魯棒性大大提高。因此，在中高端汽車儀表上大都應用此恒流源電路。
[0003]電壓上拉式采集電路還有一個潛在缺陷，就是受上拉電壓波動影響較大。由于期間離散型等原因，無法保證上拉電源一直保持恒定，這將影響采樣精度，從而導致油量判斷出現(xiàn)偏差。
[0004]對于恒流源供電電路，目前市場上也有多種方案，但是，均具有輸出電流不穩(wěn)定、輸出范圍不可調、輸出精度低等缺點。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]基于此，針對上述技術問題，提供一種恒流輸出電路。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案:
[0007]—種恒流輸出電路，包括分壓電路、運算放大電路以及負反饋補償電路，所述分壓電路包括第一電阻R1、第二電阻R2以及第三電阻R3，所述第一電阻R1、第二電阻R2以及第三電阻R2依次與第一電源Vl串聯(lián)后接地，所述運算放大電路包括運算放大器U1、第四電阻R4、第五電阻R5以及第六電阻R6，所述負反饋補償電路包括第七電阻R7以及第八電阻R8，所述運算放大器Ul的正極與第二電源V2連接后接地，負極接地，該運算放大器Ul的輸出端與所述第八電阻R8連接后接地，所述第四電阻R4—端與所述第一電阻Rl以及第二電阻R2連接，另一端與所述運算放大器Ul的同相輸入端連接，所述第五電阻R5的一端與所述運算放大器Ul的同相輸入端連接，另一端與所述第八電阻R8的接地端連接，所述第六電阻R6—端與所述第二電阻R2以及第三電阻R3連接，另一端與所述運算放大器Ul的反相輸入端連接，所述第七電阻R7—端與所述運算放大器Ul的反相輸入端連接，另一端與所述運算放大器Ul的輸出端連接。
[0008]所述第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7以及第八電阻R8的阻值滿足如下關系:
[0009]1?5/1?4 = 1?7/1?6，且1?4 = 1?6，1?5 = 1?7;
[0010]R5?100*R8,且 R5>>1000 歐姆；
[0011]R5、R7〈10 千歐。
[0012]本實用新型結構簡單、制作方便，并具有如下優(yōu)點:
[0013]1、能夠確保電源電壓波動時，電流輸出恒定；
[0014]2、顯著減少軟件工作量，只需產(chǎn)線校準后軟件直接讀取電壓即可；
[0015]3、可以方便地調節(jié)輸出電流大?。?br>[0016]4、與傳統(tǒng)的恒流輸出電路相比，具有配置靈活、調節(jié)簡單，價格便宜等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0017]下面結合附圖和【具體實施方式】本實用新型進行詳細說明:
[0018]圖1為本實用新型的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0019]如圖1所示，一種恒流輸出電路，包括分壓電路110、運算放大電路120以及負反饋補償電路130。
[0020]分壓電路110與第一電源Vl連接，用來調節(jié)運算放大電路120的輸入電壓，從而使輸出電流范圍可調，保證了電路功能的靈活性;運算放大電路120用來隔離輸入與輸出，保證輸出電流不受負載變化及電源波動的影響；負反饋補償電路130能將運算放大電路120的輸出誤差反饋至該運算放大電路120的輸入端，自動調節(jié)輸出能力，當油量傳感器的阻值發(fā)生變化時，保持輸出電流恒定。
[0021]其中，分壓電路110包括第一電阻R1、第二電阻R2以及第三電阻R3，第一電阻R1、第二電阻R2以及第三電阻R2依次與第一電源Vl串聯(lián)后接地。
[0022]分壓電路110還包括第一電容Cl以及第二電容C2，第一電容Cl與第一電阻Rl連接后接地，構成低通濾波器，第二電容C2與第二電阻R2連接后接地，構成低通濾波器，在保證輸入到運算放大電路120電壓恒定的同時，濾除干擾，使輸入到運算放大電路120的信號穩(wěn)定，沒有干擾。
[0023]運算放大電路120包括運算放大器Ul、第四電阻R4、第五電阻R5以及第六電阻R6，負反饋補償電路130包括第七電阻R7以及第八電阻R8。
[0024]運算放大器Ul的正極與第二電源V2連接后接地，負極接地，該運算放大器Ul的輸出端與第八電阻R8連接后接地，第四電阻R4—端與第一電阻Rl以及第二電阻R2連接，另一端與運算放大器Ul的同相輸入端連接，第五電阻R5的一端與運算放大器Ul的同相輸入端連接，另一端與第八電阻R8的接地端連接，第六電阻R6—端與第二電阻R2以及第三電阻R3連接，另一端與運算放大器Ul的反相輸入端連接，第七電阻R7—端與運算放大器Ul的反相輸入端連接，另一端與運算放大器Ul的輸出端連接，其中，第二電阻R2兩端分別作為運算放大器Ul的同相輸入端及反相輸入端輸入。
[0025]其中，運算放大器Ul起到放大作用的同時，還保證輸入與輸出的隔離，從而保證輸出電流不受負載變化及電源波動的影響，第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6以及第七電阻R7用于調整放大增益，用來擴大輸出電流調整范圍。
[0026]第七電阻R7除了用于增益調整，還作為反饋電阻將輸出誤差反饋至運算放大器Ul的反相輸入端，以補償輸出誤差。
[0027]經(jīng)推導、計算可得輸出電流的計算公式:
[0028]1ut=[V1*R2/(R1+R2+R3)]*(R5/R4)/R8；
[0029]由上式可知，輸出電流只與第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第八電阻R8以及第一電源Vl有關，只要保持這些參數(shù)不變，輸出電流將維持恒定，由于這些電阻都是高精度電阻，且第一電源Vl的精度也較高，所以輸出電流精度也較尚O
[0030]較佳的，為了使本實用新型電路的性能達到優(yōu)秀狀態(tài)，第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7以及第八電阻R8的阻值需滿足如下關系:
[0031]1?5/1?4 = 1?7/1?6，且1?4 = 1?6，1?5 = 1?7;
[0032]R5?100*R8,且 R5>>1000 歐姆；
[0033]R5、R7〈10 千歐。
[0034]本實用新型電路與傳統(tǒng)的恒流電路相比，具有輸出電流穩(wěn)定、輸出范圍可調、輸出精度高等優(yōu)點；與傳統(tǒng)的油量采集電路相比，大大減少了軟件開發(fā)的工作量，且其應用非常靈活，而且成本優(yōu)勢明顯。另外，其各部分電路均可由離散原器件搭建，如此在保證恒流輸出的同時，顯著降低了物料成本，在某些應用中顯示出了明顯的優(yōu)勢。
[0035]但是，本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本實用新型，而并非用作為對本實用新型的限定，只要在本實用新型的實質精神范圍內(nèi)，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本實用新型的權利要求書范圍內(nèi)。
【主權項】
1.一種恒流輸出電路，其特征在于，包括分壓電路、運算放大電路以及負反饋補償電路，所述分壓電路包括第一電阻Rl、第二電阻R2以及第三電阻R3，所述第一電阻R1、第二電阻R2以及第三電阻R2依次與第一電源Vl串聯(lián)后接地，所述運算放大電路包括運算放大器U1、第四電阻R4、第五電阻R5以及第六電阻R6，所述負反饋補償電路包括第七電阻R7以及第八電阻R8，所述運算放大器Ul的正極與第二電源V2連接后接地，負極接地，該運算放大器Ul的輸出端與所述第八電阻R8連接后接地，所述第四電阻R4—端與所述第一電阻Rl以及第二電阻R2連接，另一端與所述運算放大器Ul的同相輸入端連接，所述第五電阻R5的一端與所述運算放大器Ul的同相輸入端連接，另一端與所述第八電阻R8的接地端連接，所述第六電阻R6—端與所述第二電阻R2以及第三電阻R3連接，另一端與所述運算放大器Ul的反相輸入端連接，所述第七電阻R7—端與所述運算放大器Ul的反相輸入端連接，另一端與所述運算放大器Ul的輸出端連接。2.根據(jù)權利要求1所述的一種恒流輸出電路，其特征在于，所述第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7以及第八電阻R8的阻值滿足如下關系:R5/R4 = R7/R6，且R4 = R6，R5 = R7; R5?100*R8，且 R5>>1000 歐姆； R5、R7〈10 千歐。
【文檔編號】G05F1/46GK205644336SQ201520947943
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2015年11月24日
【發(fā)明人】段光華
【申請人】上海偉世通汽車電子系統(tǒng)有限公司