一种脉冲信号与模拟信号的转换装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电子线路技术领域，具体涉及一种脉冲信号与模拟信号的转换装置。
【背景技术】
[0002]随着城市发展，公共照明点日益增加，分布范围也越来越广。对这些灯设备管理和维护的工作量非常大，而原有的灯设备管理和维护方式等已不能满足人们对照明质量、维护水平和节约能源等方面的要求。为了方便监控和管理城市中的灯设备使用状况，助力推进国家节能减排战略，电能量测量及远程控制设备应运而生。
[0003]电能量测量及远程控制设备通常具有模拟量输出部分，其中模拟量大小由PWM(Pulse Width Modulat1n，即脉冲宽度调制)信号转换，可以用于实现远程路灯设备的亮度调节，也可以拥有各种模拟量测量仪表或负载驱动装置，实现发光二极管的模拟调光、散热风扇的模拟调速、或者放大器的功率调节等。
[0004]目前，上述的模拟量与PWM信号的转换电路主要存在线性度差，可靠性低，成本较尚的缺陷。
【发明内容】
[0005]为此，本实用新型所要解决的技术问题在于现有技术的模拟量与PWM信号的转换电路线性度差，从而提出一种脉冲信号与模拟信号的转换装置来解决该问题。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案:
[0007]一种脉冲信号与模拟信号的转换装置，所述装置包括钳位电路、滤波电路、电压跟随电路和电压电流转换电路，所述钳位电路用于将从输入端输入的脉冲信号的峰值电压钳位为预设电压并将该脉冲信号输出到所述滤波电路的输入端；所述滤波电路用于将所述钳位电路输出的脉冲信号转换为电压信号并输出到所述电压跟随电路的输入端；所述电压跟随电路用于将所述滤波电路输出的电压信号进行功率放大并输出到所述电压电流转换电路的输入端；所述电压电流转换电路用于将所述电压跟随电路输出的电压信号转换为预设的模拟信号。
[0008]优选地，所述电压电流转换电路包括运算放大器U2B、电阻R4、电阻R13、电阻R11、电阻R9、电阻R7、电阻R12、三极管Vl和电容C4，电阻R4的一端连接所述电压跟随电路的输出端，电阻R4的另一端分别连接运算放大器U2B的输入端正极和电阻R13的一端，电阻R13的另一端分别连接电阻R12的一端和电容C4的一端；运算放大器U2B的输入端负极分别连接电阻Rll的一端和电阻R9的一端，运算放大器U2B的输出端通过电阻R7连接三极管Vl的基极，三极管Vl的发射极分别连接电阻R9的另一端和电阻R12的另一端，三极管Vl的集电极连接直流电源VHH。
[0009]优选地，所述电压电流转换电路还包括电阻R15，电阻R15与电容C4并联。
[0010]优选地，所述电压电流转换电路还包括可调电阻RPl，可调电阻RPl与电阻R12并联。
[0011]优选地，所述钳位电路包括三端并联稳压器U3，三端并联稳压器U3的阴极为所述钳位电路的输入端，三端并联稳压器U3的阳极接地，三端并联稳压器U3的参考极与三端并联稳压器U3的阴极连接，三端并联稳压器U3的参考极还连接所述滤波电路的输入端。
[0012]优选地，所述钳位电路还包括电阻R8，电阻R8的一端连接三端并联稳压器U3的参考极，电阻R8的另一端接地。
[0013]优选地，所述滤波电路包括电阻R5、电阻R6、电容C2和电容C3，电阻R5的一端连接所述钳位电路的输出端，电阻R5的另一端分别连接电阻R6的一端和电容C2的一端，电容C2的另一端接地，电阻R6的另一端连接电容C3的一端，电容C3的所述一端连接电压跟随电路的输入端，电容C3的另一端接地。
[0014]优选地，所述电压跟随电路包括运算放大器U2A，运算放大器U2A的输入端正极连接所述滤波电路的输出端，运算放大器U2A的输入端负极连接运算放大器U2A的输出端，运算放大器U2A的输出端连接所述电压电流转换电路的输入端。
[0015]优选地，所述装置还包括隔离电路，用于将从输入端输入的脉冲信号经过电气隔离后输出到所述钳位电路的输入端。
[0016]优选地，所述隔离电路包括光电親合器Ul、电阻Rl和电阻R2，光电親合器Ul的输入端正极连接直流电源VCC，光电耦合器Ul的输入端负极通过电阻R2接入脉冲信号；光电耦合器Ul的输出端正极连接直流电源VHH，光电耦合器Ul的输出端负极通过电阻Rl连接所述钳位电路的输入端。
[0017]本实用新型的一种脉冲信号与模拟信号的转换装置的有益效果为:
[0018]1、本实用新型的一种脉冲信号与模拟信号的转换装置，由于钳位电路将从输入端输入的脉冲信号的峰值电压钳位为第一预设电压并将该脉冲信号输出到滤波电路的输入端，滤波电路将钳位电路输出的脉冲信号转换为电压信号并输出到电压跟随电路的输入端，电压跟随电路将滤波电路输出的电压信号进行功率放大并输出到电压电流转换电路的输入端，电压电流转换电路将电压跟随电路输出的电压信号转换为预设模拟信号，输出的预设模拟信号与现有技术的转换电路相比，线性度得到显著改善。
[0019]2、本实用新型的一种脉冲信号与模拟信号的转换装置，由于还包括隔离电路15，隔离电路15用于将从输入端输入的脉冲信号经过电气隔离后输出到钳位电路11的输入端。这样通过脉冲信号经过电气隔离，使得装置的可靠性更高，使用更加安全。
【附图说明】
[0020]为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中:
[0021]图1是本实用新型实施例1的一种脉冲宽度调制信号与模拟信号的转换装置的结构示意图；
[0022]图2是本实用新型实施例2的一种脉冲宽度调制信号与模拟信号的转换装置的电路原理不意图；
[0023]图3是本实用新型实施例2的又一种脉冲宽度调制信号与模拟信号的转换电路的电路原理不意图。
【具体实施方式】
[0024]以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
[0025]实施例1
[0026]图1示出了本实用新型实施例1的一种脉冲宽度调制信号与模拟信号的转换装置。所述装置包括钳位电路11、滤波电路12、电压跟随电路13和电压电流转换电路14。
[0027]钳位电路11用于将从输入端输入的脉冲信号的峰值电压钳位为预设电压并将该脉冲信号输出到滤波电路12的输入端。所述预设电压的大小根据脉冲信号转换成的电压模拟信号或者电流模拟信号的大小进行设置，例如，所述预设电压可以为2.5V。滤波电路12用于将钳位电路11输出的脉冲信号转换为电压信号并输出到电压跟随电路13的输入端。电压跟随电路13用于将滤波电路12输出的电压信号进行功率放大并输出到电压电流转换电路14的输入端。电压电流转换电路14用于将电压跟随电路13输出的电压信号转换为预设的模拟信号。所述预设的模拟信号包括直流电流信号和直流电压信号，所述直流电流信号的电流大小以及所述直流电压信号的电压大小可以根据控制对象的参数确定，例如，所述直流电流信号的电流大小为4-20mA，所述直流电压信号的电压大小为0-10V，可以对远程路灯设备的亮度进行调节。
[0028]由于钳位电路11将从输入端输入的脉冲信号的峰值电压钳位为第一预设电压并将该脉冲信号输出到滤波电路12的输入端，滤波电路12将钳位电路11输出的脉冲信号转换为电压信号并输出到电压跟随电路13的输入端，电压跟随电路13将滤波电路12输出的电压信号进行功率放大并输出到电压电流转换电路14的输入端，电压电流转换电路14将电压跟随电路13输出的电压信号转换为预设模拟信号，根据以上电路得到的预设模拟信号与现有技术的转换电路相比，线性度得到显著改善。
[0029]作为优选的实施方式，所述装置还包括隔离电路15，隔离电路15用于将从输入端输入的脉冲信号经过电气隔离后输出到钳位电路11的输入端。这样通过脉冲信号经过电气隔离，使得装置的可靠性更高，使用更加安全。
[0030]实施例2
[0031]下面结合具体的实施例，对实施例1中的脉冲宽度调制信号与模拟信号的转换装置进行进一步详细描述。
[0032]图2示出了本实用新型实施例2的一种脉冲宽度调制信号与模拟信号的转换装置，所述转换装置包括钳位电路11、滤波电路12、电压跟随电路13和电压电流转换电路14和隔尚电路15。
[0033]