一种有源电流模式采样保持电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种有源电流模式采样保持电路，由MOS管、电容、多个电阻、运算放大器和微处理器组成；第一电阻一侧是电流输入采样侧，另一侧连接MOS管源极；MOS管的栅极经过第二电阻连接到微处理器MCU，进行采样控制信号输出；MOS管的漏极与电容连接，通过电容充电对所采集的信号进行保持，最后通过运算放大器将保持信号进行放大并输出至微处理器。本实用新型还采用了两个MOS管并联、两个运算放大器并联，并通过开关进行控制，增加了采样电路运行的稳定性和可靠性。本实用新型成本较低，结构元件简单，实现方法容易，稳定性较高，广泛用于A/D转换器模块和IP核设计。
【专利说明】一种有源电流模式采样保持电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种有源电流模式采样保持电路，属于电流检测技术。
【背景技术】
[0002]目前，直流电流采样一般用电流传感器或采用模拟开关进行电流采样保持，但其成本高，且对传感器在电流采样上的应用要具备较高的技术要求。
[0003]MOS管是指在集成电路中用来代替开关的绝缘性场效应管，MOS管有三个极:源极
S、漏极D、和栅极(或控制极)G。工作原理是在给源极和漏极之间加上正确极性和大小的电压(因管型而异)后，再给G极和源极之间加上控制电压，就会有相应大小的电流从源极流向漏极，如果信号电压够大，这个电路就能瞬间饱和而成为一个开关。
【发明内容】
[0004]本实用新型的主要目的在于提供一种有源电流模式采样保持电路，其成本低，电路设置简单合理，结构元件简单，且运行稳定。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案:一种有源电流模式采样保持电路，由MOS管、电容、多个电阻、运算放大器和微处理器组成；第一电阻一侧是电流输入采样侧，另一侧与MOS管源极连接；M0S管的栅极通过第二电阻后连接到微处理器MCU，进行采样控制信号输出；M0S管的漏极与电容连接，通过电容充电对所采集的信号进行保持，最后通过运算放大器将保持信号进行放大并输出至微处理器。采用了两个MOS管并联、两个运算放大器并联，并通过开关进行控制。如果其中一个发生损坏，可以使用备份原件继续使用。
[0006]MOS管的漏极与电容、第三电阻的连接点连接，第三电阻的另一侧与运算放大器的正相输入端连接放大后输出到微处理器；电容的另一端依次通过串联的第四电阻、第五电阻后连接到微处理器。第六电阻连接在MOS管的栅极和地之间。所述运算放大器采用LM358，所述MOS管采用BSS138，所述第一电阻阻值为200欧姆，第二电阻阻值为200欧姆，第三电阻阻值为200欧姆，第四电阻阻值为1.5k欧姆，第五电阻阻值为1k欧姆，第六电阻阻值为1k欧姆，开关K1、K2均为常开按键开关。
[0007]本实用新型的有益效果如下:本实用新型采用MOS管和电容构成采样保持，并采用软件硬件结合，当有电流输入时(负载驱动打开状态)，MOS管被打开，然后通过对电容的充电对所采集的信号进行保持，最后通过运算放大器将保持信号进行放大并输出至微处理器。本实用新型成本低，结构元件简单，采用了 MOS管并联、运算放大器并联的形式，并通过开关进行控制。如果其中一个损坏，可以使用另外一个继续使用，增加了采样电路的稳定性和可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为本实用新型实例电路原理图。
【具体实施方式】
[0009]本实用新型目的的实现、功能特点及有益效果，下面将结合具体实例以及附图做进一步的说明。
[0010]下面结合附图和具体实施例对本实用新型所述技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
[0011]本实用新型实例采用MOS管和电容构成采样保持，并采用软件硬件结合，当有电流输入时(负载驱动打开状态)，MOS管被打开，然后通过对电容的充电对所采集的信号进行保持，最后通过运算放大器将保持信号进行放大并输出至微处理器。进一步的，将两个MOS管并联、两个运算放大器并联，并通过开关进行控制。
[0012]如图1所示的电路原理图中，本实用新型实施例采样保持电路中:第一电阻Rl的一侧是电流输入采样侧，其另一侧与MOS管Ql源极和开关K1、MOS管Q2源极连接；M0S管Ql的栅极通过第二电阻R2后连接到微处理器MCU，进行采样控制信号输出；M0S管Ql的漏极与电容C7、第三电阻R3的连接点连接，第三电阻R3的另一侧与运算放大器ICI的正相输入端和开关K2、运算放大器IC2的正向输入端依次连接，放大后输出到微处理器MCU ;电容C7的另一端依次通过串联的第四电阻R4、第五电阻R5后连接到微处理器MCU。
[0013]第六电阻R6连接在MOS管Ql的栅极和地之间，第六电阻R6阻值为1k欧姆，用于MOS管Ql保护接地。所述运算放大器IC2B采用LM358。所述MOS管Ql采用BSS138。所述第一电阻Rl阻值为200欧姆，用于采样输入侧抗干扰。第二电阻R2阻值为200欧姆，是MOS管Ql驱动电阻。第三电阻R3阻值为200欧姆，第四电阻R4阻值为1.5k欧姆，第五电阻R5阻值为1k欧姆，均是运算放大电路中的调整电阻。
[0014]如果在实际工作中，MOS管或运算放大器损坏后，均可以闭合相应的开关继续工作。
[0015]惟以上所述者，仅为本实用新型的较佳实施例而已，举凡熟悉此项技艺的专业人士。在了解本实用新型的技术手段之后，自然能依据实际的需要，在本实用新型的教导下加以变化。因此凡依本实用新型申请专利范围所作的同等变化与修饰，都应仍属本实用新型专利涵盖的范围内。
【权利要求】
1.一种有源电流模式采样保持电路，其特征在于:由MOS管、电容、多个电阻、运算放大器和微处理器组成；第一电阻一侧是电流输入采样侧，另一侧与MOS管源极连接；M0S管的栅极通过第二电阻连接到微处理器MCU，进行采样控制信号输出；M0S管的漏极与电容连接，通过对电容充电来对所采集的信号进行保持，最后通过运算放大器将保持信号进行放大并输出至微处理器；进一步的，将两个MOS管并联、两个运算放大器并联，并通过开关进行控制。
2.根据权利要求1所述的有源电流模式采样保持电路，其特征在于:M0S管的漏极与电容、第三电阻的连接点依次连接，第三电阻的另一侧与运算放大器ICl的正相输入端和开关K2、运算放大器IC2的正向输入端依次连接放大后，输出到微处理器；电容的另一端依次通过串联的第四电阻、第五电阻后连接到微处理器。
3.根据权利要求2所述的有源电流模式采样保持电路，其特征在于:第六电阻连接在MOS管的栅极和地之间。
4.根据权利要求1或2所述的有源电流模式采样保持电路，其特征在于:所述运算放大器采用LM358，开关采用常开按键开关。
5.根据权利要求1或2所述的有源电流模式采样保持电路，其特征在于:所述MOS管采用BSS138，开关采用常开按键开关。
6.根据权利要求3所述的有源电流模式采样保持电路，其特征在于:所述第一电阻阻值为200欧姆，第二电阻阻值为200欧姆，第三电阻阻值为200欧姆，第四电阻阻值为1.5k欧姆，第五电阻阻值为1k欧姆，第六电阻阻值为1k欧姆。
【文档编号】G05B19/04GK203950141SQ201420263896
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年5月22日 优先权日:2014年5月22日
【发明者】沈庆, 黄晓巍, 陈平, 陈曦, 陈健全, 钱旭云 申请人:国家电网公司, 江苏省电力公司, 江苏省电力公司大丰市供电公司, 大丰隆盛实业有限公司