-号电阻R11、一二号电阻R12、一三号电阻R13、一四号电 阻R14、一五号电阻R15、 号瞬态抑制二极管D11、一二号瞬态抑制二极管D12和一三号 瞬态抑制二极管D13 ;
[0057] -号电容C1的一端和一一号电阻R11的一端连接并同时作为过压保护电路1的 一个信号输入端，一号电容C1的另一端和一二号电阻R12的一端连接并同时作为过压保护 电路1的另一个信号输入端，
[0058] 号电阻R11的另一端同时连接 号瞬态抑制二极管D11的一端、一二号瞬 态抑制二极管D12的一端和一三号电阻R13的一端，
[0059] -二号电阻R12的另一端同时连接一三号瞬态抑制二极管D13的一端、一二号瞬 态抑制二极管D12的另一端和一四号电阻R14的一端，
[0060] 号瞬态抑制二极管D11的另一端接地，一三号瞬态抑制二极管D13的另一端 接地，
[0061] -三号电阻R13的另一端和一五号电阻R15的一端连接并同时作为过压保护电路 1的一个信号输出端，
[0062] -四号电阻R14的另一端和一五号电阻R15的另一端连接并同时作为过压保护电 路1的另一个信号输出端。
[0063] 本实施方式中，给出了过压保护电路的一种具体结构，该结构能够同时利用三个 瞬态抑制>极管的尚速相应特性和浪涌冲击抑制能力，提尚电路的过压保护能力；能够利 用一号电容C1的低通滤波特性，削弱输入模拟信号中的高频噪声，提高电路的抗干扰能 力。
[0064] 为了避免输入信号内的高压浪涌对微机系统的影响，一三号电阻R13、一四号电阻 R14和一五号电阻R15的取值应满足如下关系：
[0065]
【主权项】
1. 一种单电源供电的多类型模拟信号处理电路，其特征在于，它包括：过压保护电路 (1)、滤波分压电路（2)、偏置电路（3)、单位增益电路（4)和信号类型选择电路（5); 过压保护电路（1)的两个信号输入端分别作为一种单电源供电的多类型模拟信号处 理电路的两个信号输入端， 过压保护电路（1)的两个信号输出端分别连接滤波分压电路（2)的两个信号输入端， 滤波分压电路（2)的基准信号输入端连接偏置电路（3)的基准信号输出端， 滤波分压电路（2)的滤波信号输出端连接单位增益电路（4)的滤波信号输入端， 单位增益电路（4)的增益信号输出端作为一种单电源供电的多类型模拟信号处理电 路的信号输出端， 信号类型选择电路（5)同时接入过压保护电路（1)和偏置电路（3)中，用于切换输入 一种单电源供电的多类型模拟信号处理电路的信号类型， 偏置电路（3)和单位增益电路（4)通过单电源供电。
2. 根据权利要求1所述的一种单电源供电的多类型模拟信号处理电路，其特征在于， 过压保护电路（1)包括：一号电容（Cl)、一一号电阻（Rll)、一二号电阻（R12)、一三号电阻 (R13)、一四号电阻（R14)、一五号电阻（R15)、 号瞬态抑制二极管（Dll)、一二号瞬态抑 制二极管（D12)和一三号瞬态抑制二极管（D13); 一号电容（Cl)的一端和 号电阻（Rll)的一端连接并同时作为过压保护电路（1) 的一个信号输入端，一号电容（Cl)的另一端和一二号电阻（R12)的一端连接并同时作为过 压保护电路（1)的另一个信号输入端， 号电阻（Rll)的另一端同时连接 号瞬态抑制二极管（Dll)的一端、一二号瞬 态抑制二极管（D12)的一端和一三号电阻（R13)的一端， 一二号电阻（R12)的另一端同时连接一三号瞬态抑制二极管（D13)的一端、一二号瞬 态抑制二极管（D12)的另一端和一四号电阻（R14)的一端， 一一号瞬态抑制二极管（Dll)的另一端接地，一三号瞬态抑制二极管（D13)的另一端 接地， 一三号电阻（R13)的另一端和一五号电阻（R15)的一端连接并同时作为过压保护电路 (1) 的一个信号输出端， 一四号电阻（R14)的另一端和一五号电阻（R15)的另一端连接并同时作为过压保护电 路（1)的另一个信号输出端。
3. 根据权利要求1所述的一种单电源供电的多类型模拟信号处理电路，其特征在于， 滤波分压电路（2)包括：二号电容（C2)、三号电容（C3)、二一号电阻（R21)和二二号电阻 (R22)； 二一号电阻（R21)的一端作为滤波分压电路（2)的一个信号输入端， 二一号电阻（R21)的另一端同时连接二号电容（C2)的一端和三号电容（C3)的一端， 二号电容（C2)的另一端连接二二号电阻（R22)的一端，并同时作为滤波分压电路（2) 的另一个信号输入端和基准信号输入端， 三号电容（C3)的另一端连接二二号电阻（R22)的另一端，并同时作为滤波分压电路 (2) 的滤波信号输出端。
4. 根据权利要求1所述的一种单电源供电的多类型模拟信号处理电路，其特征在于， 滤波分压电路（2)包括二号电容（C2)，二号电容（C2)的一端同时作为滤波分压电路（2)的 一个信号输入端和滤波信号输出端，二号电容（C2)的另一端同时作为滤波分压电路（2)的 另一个信号输入端和基准信号输入端。
5. 根据权利要求2所述的一种单电源供电的多类型模拟信号处理电路，其特征在于， 偏置电路（3)包括：三一号电阻（R31)、三二号电阻（R32)、三三号电阻（R33)、可调电位器 (Rx)和一号运算放大器（OPl); 三一号电阻（R31)的一端连接可调电位器（Rx)的一个固定端，三一号电阻（R31)的另 一端接电源正极， 三二号电阻（R32)的一端连接可调电位器（Rx)的另一个固定端，三二号电阻（R32)的 另一端接地， 一号运算放大器（OPl)的同向输入端连接可调电位器（Rx)的可调端， 一号运算放大器（OPl)的反相输入端连接三三号电阻（R33)的一端， 一号运算放大器（OPl)的输出端连接三三号电阻（R33)的另一端，并同时作为偏置电 路（3)的基准信号输出端， 一号运算放大器（OPl)的正极接电源正极，一号运算放大器（OPl)的负极接地。
6. 根据权利要求1所述的一种单电源供电的多类型模拟信号处理电路，其特征在于， 单位增益电路（4)包括：四一号电阻（R41)、四二号电阻（R42)、四三号电阻（R43)、四号电 容（C4)和二号运算放大器（0P2); 二号运算放大器（0P2)的同相输入端作为单位增益电路（4)的滤波信号输入端， 二号运算放大器（0P2)的反相输入端连接四一号电阻（R41)的一端， 二号运算放大器（0P2)的输出端同时连接四一号电阻（R41)的另一端和四二号电阻 (R42)的一端， 四二号电阻（R42)的另一端同时连接四三号电阻（R43)的一端和四号电容（C4)的一 端，并同时作为单位增益电路（4)的增益信号输出端， 四三号电阻（R43)的另一端和四号电容（C4)的另一端接地。
7. 根据权利要求5所述的一种单电源供电的多类型模拟信号处理电路，其特征在于， 所述信号类型选择电路（5)包括第一部分、第二部分和第三部分； 第一部分包括：一号开关（SI)和一号电阻（Rl); -号开关（SI)的一端连接一号电阻 (Rl)的一端，一号开关（SI)的另一端和一号电阻（Rl)的另一端分别与过压保护电路（1) 的两个输入端相连； 第二部分包括：二号开关（S2)和二号电阻（R2);二号开关（S2)的一端连接二号电阻 (R2)的一端，二号开关（S2)的另一端和二号电阻（R2)的另一端分别与 号电阻（Rll) 的两端相连； 第三部分包括：三号开关（S3)和三号电阻（R3);三号开关（S3)的一端连接三号电阻 (R3)的一端，三号开关（S3)的另一端同时连接一号运算放大器（OPl)的反相输入端和三三 号电阻（R33)的一端，三号电阻（R3)的另一端接地； 一号开关（SI)、二号开关（S2)和三号开关（S3)的结构完全相同。
8. 根据权利要求7所述的一种单电源供电的多类型模拟信号处理电路，其特征在于， 一号开关（SI)包括：金氧半场效晶体管（D4)和五一号电阻（R51); 五一号电阻（R51)的一端连接电源正极， 五一号电阻（R51)的另一端连接金氧半场效晶体管（D4)的栅极，并同时作为与外界控 制器连接的控制信号输入端， 金氧半场效晶体管（D4)的源极和漏极分别作为一号开关（SI)的两端。
9.根据权利要求7所述的一种单电源供电的多类型模拟信号处理电路，其特征在于， 一号开关（SI)包括：光親（D5)和六一号电阻（R61); 六一号电阻（R61)的一端连接电源正极， 六一号电阻（R61)的另一端连接光親（D5)中发光二极管的正极，并同时作为与外界控 制器连接的控制信号输入端，光耦（D5)中发光二极管的负极接地， 光親（D5)中三极管的集电极和发射极分别作为一号开关（SI)的两端。
【专利摘要】一种单电源供电的多类型模拟信号处理电路，属于电子电路技术领域。本发明是为了解决现有的模拟信号处理电路供电系统复杂、输入信号类型单一、模块化程度低的问题。本发明所述的一种单电源供电的多类型模拟信号处理电路，能够通过切换开关的通断，进而切换整个电路的工作模式，使其能够兼容处理电流、电压、单极性、多极性、单端输入和差分输入等多种类型的模拟信号，提高系统的模块化程度，减少电路研发周期；还具有过压保护与滤波功能，系统的保护与抗干扰能力；同时采用单电源供电，简化供电系统，降低制造成本。
【IPC分类】G05F1-571
【公开号】CN104571252
【申请号】CN201410788941
【发明人】张忠典, 夏裕俊, 张忠泽, 朱世良, 张芮, 夏振新, 叶明光
【申请人】哈尔滨工业大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月18日