自校准对称式恒流电容充放电电路的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种电容的充放电电路，具体为自校准对称式恒流电容充放电电路。解决现有对称的电压-电流变化电路存在的充放电电流很难调节到相等的问题。本发明包括现有对称的电压-电流变化电路并在该电路基础上，在充电回路与放电回路中分别加入一采样电阻，这两个采样电阻端电压分别接入减法器的输入端，减法器的输出端接入一加法器的输入端，加法器另一输入端接一参考电压，加法器的输出端接压控电阻，压控电阻接入在放电回路中。在改变信号的输出频率时，本发明可自动调节放电回路的电流，使之等于充电回路电流，得到精确的高电平与低电平宽度相等的信号。解决了实际操作时不便调节的问题，提高了信号发生的准确性。
【专利说明】自校准对称式恒流电容充放电电路
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电容的充放电电路，具体为自校准对称式恒流电容充放电电路。
【背景技术】
[0002] 在信号发生器中，采用电流源对电容充放电，其电容两端电压与电压比较器相接， 构成产生信号变化的基础电路。要得到高电平与低电平宽度精确相等的信号，充电回路与 放电回路的电流值直接影响到该信号的准确性。因此在设计电路时，经常采用对称的电 压-电流变化电路，来实现对称的恒流充放电电路。现有的对称的电压-电流变化电路如图 1所示，其包括第一、第二、第三、第四运放4142、4344，第一、第二、第三、第四三极管〇1、 Q2、Q3、Q4,第一、第二、第三、第四电阻Rl、R2、R3、R4,及电阻Re，其中第二和第四电阻为可 调电阻；第一和第二运放A1、A2的同相输入端分别与电压两端相连，第一和第二运放A1、A2 的反相输入端分别与第一和第二三极管Q1、Q2的发射极相连，第一和第二运放A1、A2的输 出端分别与第一和第二三极管Ql、Q2的基极相连，第一和第二三极管Ql、Q2的发射极经电 阻Re相连，第一三极管Q1的集电极经第一电阻R1与第一电源VI相连，第二三极管Q2的 集电机经第三电阻R3与第二电源V2相连；第三和第四运放A3、A4的同相输入端分别与第 一和第二三极管Q1、Q2的集电极相连，第三和第四运放A3、A4的反相输入端分别与第三和 第四三极管Q3、Q4的发射极相连，第三和第四运放A3、A4的输出端分别与第三和第四三极 管Q3、Q4的基极相连，第三三极管Q3的发射极经第二电阻R2与第一电源VI相连，第四三 极管Q4的发射极经第四电阻R4与第二电源V2相连，第三和第四三极管Q3、Q4的集电极分 别作为充电端和放电端。
[0003] 该电路充电回路电流 （1)，放电回路电流 （2)，如果 将电阻值设为R1=R3, R2=R4,那么充电回路电流将等于放电回路电流。但实际中并不存在 参数完全一致的元器件，其电阻和三极管的参数的微小差别将导致充放电电路的电流的不 同。特别是当调节电位器改变电流大小时，很难调节到使充放电电流相等。因此，仅仅靠计 算所得的电路并不能产生非常准确的信号。
【发明内容】
[0004] 本发明解决现有的对称的电压-电流变化电路存在的充放电电流很难调节到相 等的问题，提供一种自校准对称式恒流电容充放电电路。该电路在现有对称的电压-电流 变化电路的基础上，在充电与放电回路中通过电阻对电流采样并对放电回路中电流源施加 反馈，得到自校准式的恒流充放电电路。
[0005] 本发明是采用如下技术方案实现的：自校准对称式恒流电容充放电电路，包括对 称的电压-电流变化电路，对称的电压-电流变化电路包括第一、第二、第三、第四运放A1、 八2、4334，第一、第二、第三、第四三极管〇1、〇2、〇3、〇4，第一、第二、第三、第四电阻1?1、1?2、 R3、R4,及电阻Re，其中第二和第四电阻为可调电阻；第四三极管Q4的发射极经第四电阻
【权利要求】
1. 一种自校准对称式恒流电容充放电电路，包括对称的电压-电流变化电路，对称的 电压-电流变化电路包括第一、第二、第三、第四运放（Al、A2、A3、A4)，第一、第二、第三、第 四三极管（91、92、〇3、〇4)，第一、第二、第三、第四电阻（1?1、1?2、1?3、1?4)，及电阻1^ ;第四三 极管（Q4)的发射极经第四电阻（R4)与第二电源（V2)相连，第三和第四三极管（Q3、Q4)的 集电极分别作为充电端和放电端；其特征在于，充电端串接第一采样电阻（Rc1 )，放电端串 接第二采样电阻与（Rc2);对称的电压-电流变化电路的放电回路串接有压控电阻（Rra)， 压控电阻（Rra)的压控端与第一采样电阻（Rcl)和第二采样电阻（Rc2)的另一端（Ul、U2) 之间设有电压反馈电路；电压反馈电路包括第五运放（A5)和第六运放（A6)，由N沟道MOS 管（T1)和P沟道MOS管（T2 )构成的电流源，第一采样电阻（Rc1)和第二采样电阻（Rc2 )的 另一端（U1、U2)分别经第五电阻（R5)、第七电阻（R7)与第五运放（A5)的同相输入端、反相 输入端相连，第五运放（A5)的同相输入端经第六电阻（R6)与其输出端相连，第五运放（A5) 的反相输入端经第八电阻（R8)接地；第五运放（A5)的输出端与电流源的控制端相连，电流 源的输出端经第十电阻（R10)与第六运放(A6)的同相输入端相连，电流源的输出端经电容 (C1)接地，第六运放（A6)的同相输入端经第十一电阻（R11)与第十三可调电阻（R13)的调 节端相连，第十三可调电阻（R13)的一端接第四电源（V4)另一端接地，第六运放（A6)的反 相输入端经第九电阻（R9)接地并经第十二电阻（R12)与其输出端（U5)相连；第六运放(A6) 的输出端（U5)与压控电阻（Rra)的压控端相连；第一采样电阻（Rcl)的阻值等于第二采样 电阻（Rc2)的阻值；第五电阻（R5)的阻值等于第七电阻（R7)的阻值，第六电阻（R6)的阻值 等于第八电阻（R8)的阻值，第九电阻（R9)、第十电阻（R10)、第i^一电阻（R11)、第十二电阻 (R12)的阻值相等。
2. 根据权利要求1所述的自校准对称式恒流电容充放电电路，其特征在于第二和第四 电阻为可调电阻。
3. 根据权利要求1或2所述的自校准对称式恒流电容充放电电路，其特征在于压控电 阻（Rra)串接于第四电阻（R4)与第二电源（V2)之间。
【文档编号】H02J7/00GK104377761SQ201410622626
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月8日 优先权日:2014年11月8日
【发明者】黄耀雄, 韩煜, 韩鹏煜 申请人:国家电网公司, 国网山西省电力公司阳泉供电公司