频率电压转换电路、信号判断电路以及信号反馈电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及电器电路技术领域，具体而言，涉及一种频率电压转换电路、信号判断电路以及信号反馈电路。频率电压转换电路，包括：信号输入端、信号输出端、接地端、激励响应电容、导向二极管、续流二极管、储能电容以及精度调节电阻；其中，所述激励响应电容的一端与所述信号输入端连接，另一端与所述导向二极管的输入端连接；所述导向二极管的输出端与所述信号输出端连接；所述续流二极管的输入端与所述接地端连接，输出端与所述导向二极管的输入端连接；所述储能电容以及所述精度调节电阻的一端均与所述接地端连接，另一端均与所述信号输出端连接。能够普遍适用于交流大幅度震荡信号，应用范围更广。
【专利说明】
频率电压转换电路、信号判断电路以及信号反馈电路
技术领域
[0001]本实用新型涉及电器电路技术领域，具体而言，涉及一种频率电压转换电路、信号判断电路以及信号反馈电路。
【背景技术】
[0002]在信号处理或者控制技术中，例如在电机变频控制等领域，经常需要将信号源的所输出的频率信号转换为电压信号。将频率信号转换为电压信号的过程，就是在频率和电压之间存在一个近似线性关系，某个特性的频率信号与一个特定的电压信号所对应。
[0003]目前用于实现频率电压转换的方法一般为通过可编程逻辑器件读入信号源的频率值，然后按照预定的要求输出相应的电压。但是这种频率电压转换的方法受限于只能处理特定种类的信号，比如电压幅度不能太高也不能太低，可编程逻辑器件只能读取直流信号，对于交流信号、幅度不符合要求的频率信号都要重新进行处理，应用范围有限。
【实用新型内容】
[0004]有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于提供一种频频率电压转换电路、信号判断电路以及信号反馈电路，能够普遍适用于交流大幅度震荡信号，应用范围更广。
[0005]第一方面，本实用新型实施例提供了一种频率电压转换电路，包括:信号输入端、信号输出端、接地端、激励响应电容、导向二极管、续流二极管、储能电容以及精度调节电阻；
[0006]其中，所述激励响应电容的一端与所述信号输入端连接，另一端与所述导向二极管的输入端连接;所述导向二极管的输出端与所述信号输出端连接；
[0007]所述续流二极管的输入端与所述接地端连接，输出端与所述导向二极管的输入端连接；
[0008]所述储能电容以及所述精度调节电阻的一端均与所述接地端连接，另一端均与所述信号输出端连接。
[0009]结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中:
[0010]还包括:平波电容；
[0011]所述平波电容的一端与所述信号输出端连接，另一端与所述接地端连接。
[0012]结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中:
[0013]还包括:信号源；
[0014]所述信号源包括两个接入端；
[0015]其中一个所述接入端与所述信号输入端连接；
[0016]另外一个所述接入端与所述接地端连接。
[0017]第二方面，本实用新型实施例还提供一种信号判断电路，包括:判断处理模块以及如上述第一方面所述的频率电压转换电路；
[0018]所述判断处理模块有一个或者多个；
[0019]最多有一个判断处理模块与所述频率电压转换电路的信号输入端连接；
[0020]其他所述判断处理模块均与所述频率电压转换电路的信号输出端连接。
[0021]结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，所述频率电压转换电路还连接有滤波放大电路。
[0022]结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，所述判断处理模块包括:比较器。
[0023]第三方面，本实用新型实施例还提供一种信号反馈电路，包括:变换模块以及如上述第一方面所述的频率电压转换电路；
[0024]其中，所述变换模块包括变换信号输入端以及变换信号输出端；
[0025]所述变换信号输入端与所述频率电压转换电路的信号输出端连接；
[0026]所述变换信号输出端用于与信号源连接。
[0027]结合第三方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，所述变换模块包括:
[0028]反馈信号精度调节电阻；
[0029]或者，所述变换模块包括:
[0030]反馈信号精度调节电阻以及比较器；
[0031]其中，所述信号精度调节电阻与所述频率电压转换电路连接，所述比较器与所述信号源连接。
[0032]结合第三方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，
[0033]所述频率电压转换电路的信号输入端还连接有拨码开关;所述拨码开关的信号输入端还连接有信号分频模块。
[0034]结合第三方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，
[0035]所述频率电压转换电路的信号输入端或者信号输出端还连接有滤波放大电路。
[0036]本实用新型实施例所提供的频率电压转换电路、信号判断电路以及信号反馈电路，信号输入端用于和信号源(即用于向频率电压转换电路输入频率信号的设备)连接，信号源向频率电压转换电路输入频率信号的时候，信号输入端的电压会随着频率信号的变化而变化，即当频率信号是多少时，激励相应电容连接信号输入端的电压就是多少。而在信号源输出的频率信号向高电压跳变的瞬间，激励响应电容两端均处于一个高电压，此时，导向二极管被导通，储能电容充电，且储能电容连接信号输出端的一端电压增高；当信号源输出的频率信号从高电压跳变至低压的瞬间，激励相应电容两端的电压同时降低，使得激励相应电容与导向二极管连接的一端的电压低于接地端的电压，续流二极管在这个电压下被导通，反向向激励响应电容充电；同时，储能电容通过精度调节电阻放电。在下一个由抵押跳变至高压的瞬间，重复上述充电以及放电的过程。进而最终完成将频率信号转化为电压信号，而最终所输出的电压信号机为储能电容的电压。这种频率电压转换电路结构简单，能够普遍适用于交流大幅度震荡信号，应用范围更广。
[0037]为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
【附图说明】
[0038]为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0039]图1示出了本实用新型实施例所提供的一种频率信号电压转换电路的具体电路图；
[0040]图2示出了本实用新型实施例所提供的一种信号判断电路的结构示意图；
[0041]图3示出了本实用新型实施例所提供的一种信号判断电路的具体电路图；
[0042]图4示出了本实用新型实施例所提供的另一种信号判断电路的具体电路图；
[0043]图5示出了本实用新型实施例所提供的一种信号反馈电路的结构示意图；
[0044]图6示出了本实用新型实施例所提供的一种信号反馈电路的具体电路图；
[0045]图7示出了本实用新型实施例所提供的另一种信号反馈电路的具体电路图。
【具体实施方式】
[0046]下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0047]目前用于实现频率电压转换的方法一般是通过可编程逻辑器读入信号源，然后按照预定的电压需求输出相应的电压。这种频率转换方法受限于只能处理特定种类的信号。例如电压幅度不能太高也不能太低，可编程逻辑器件只能读取直流信号而不能读取交流辛信号，导致目前这种频率电压转换方法应用范围有限，基于此，本申请提供的一种频率电压转换电路、信号判断电路以及信号反馈电路，可以实现任意频率到电压的转化，应用范围更广。
[0048]为便于对本实施例进行理解，首先对本实用新型实施例所公开的一种频率电压转换电路进行详细介绍，
[0049]需要注意的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0050]另外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0051]参见图1所示，本实用新型实施例所提供的频率电压转换电路包括:信号输入端IN、信号输出端VOUT、接地端GND、激励响应电容Cl、导向二极管Dl、续流二极管D2、储能电容C2以及精度调节电阻Rl;
[0052]其中，所述激励响应电容Cl的一端与所述信号输入端IN连接，另一端与所述导向二极管Dl的输入端连接;所述导向二极管Dl的输出端与所述信号输出端VOUT连接；
[0053]所述续流二极管D2的输入端与所述接地端GND连接，输出端与所述导向二极管Dl的输入端连接；
[0054]所述储能电容C2以及所述精度调节电阻Rl的一端均与所述接地端GND连接，另一端均与所述信号输出端VOUT连接。
[0055]本实用新型实施例所提供的频率电压转换电路中，信号输入端IN用于和信号源(即用于向频率电压转换电路输入频率信号的设备)连接，信号源向频率电压转换电路输入频率信号的时候，信号输入端IN的电压会随着频率信号的变化而变化，即当频率信号是多少时，激励相应电容连接信号输入端IN的电压就是多少。而在信号源输出的频率信号向高电压跳变的瞬间，激励响应电容Cl两端均处于一个高电压，此时，导向二极管Dl被导通，储能电容C2充电，且储能电容C2连接信号输出端VOUT的一端电压增高；当信号源输出的频率信号从高电压跳变至低压的瞬间，激励相应电容两端的电压同时降低，使得激励相应电容Cl与导向二极管Dl连接的一端的电压低于接地端GND的电压，续流二极管D2在这个电压下被导通，反向向激励响应电容CI充电；同时，储能电容C2通过精度调节电阻Rl放电。在下一个由抵押跳变至高压的瞬间，重复上述充电以及放电的过程。进而最终完成将频率信号转化为电压信号，而最终所输出的电压信号机为储能电容C2的电压。这种频率电压转换电路结构简单，能够普遍适用于交流大幅度震荡信号，应用范围更广。
[0056]例如，假设信号源所输入的信号为5V?O V的信号，在时间为O的时候，输出信号不存在。当时间跳变为I的瞬间，信号源所输出的信号跳变至5V，此时，激励响应电容Cl两端的电压分别为5V(与信号输入端IN的连接端)和1V(与导向二极管Dl的连接端)，两端之间存在4V的压差;此时储能电容C2与信号输出端VOUT的连接端的电压为0.7V(导向二极管Dl会损耗一部分电压)；当信号源的信号跳变至OV的时候，由于在信号跳变的瞬间，激励响应电容Cl两端的压差在短时间内是不会变化的，因此激励相应电容Cl两端的电压分别变化为OV(与信号输入端IN的连接端)和-4V(与导向二极管Dl的连接端)；此时，由于续流二极管D2接地的一端的电势高于其与激励相应电容Cl连接的一端，因而续流二极管D2被导通，激励响应电容的电压变为-0.7 (一般为OV，但是由于信号源跳变的时间过短，激励响应电容的连接续流二极管D2的一端的电压一般都不会为O);在下一次信号跳变至5V的时候，激励相应电容两端的电压分别变化至5V和1.2V，然后重复上述充电以及放电的过程。只要信号源所输的频率信号处于一个较为恰当的频率时，储能电容C2两端的电压能够达到一个较为稳定的状态。
[0057]另外，参见图1所示，本实用新型实施例还提供另外一种频率电压转换电路，在上述实施例的基础上，还包括:平波电容C3 ；
[0058]所述平波电容C3的一端与所述信号输出端VOUT连接，另一端与所述接地端GND连接。
[0059]在具体实现的时候，该平波电容C3是为了能够过滤电路中的杂波，使得频率转化成的电压更加的稳定和准确。
[0060]另外，参见图1所示，在本实用新型实施例中所提供的频率电压转换电路中，还包括:信号源；
[0061 ]所述信号源包括两个接入端；
[0062]其中一个所述接入端与所述信号输入端IN连接；
[0063]另外一个所述接入端与所述接地端GND连接。
[0064]在具体实现的时候，信号源可以向频率电压转换电路提供频率信号。该信号源所输出的频率信号可以是数字信号也可以模拟信号。
[0065]参见图2、图3和图4所示，本实用新型实施例还提供一种信号判断电路;该信号判断电路包括:判断处理模块以及如上述实施例中所述的频率电压转换电路；
[0066]所述判断处理模块有一个或者多个；
[0067]最多有一个判断处理模块与所述频率电压转换电路的信号输入端IN连接；
[0068]其他所述判断处理模块均与所述频率电压转换电路的信号输出端VOUT连接。
[0069]在具体实现的时候，连接在频率转换电路的信号输入端IN的判断处理模块的作用一般是为了限制输入到频率转换电路的频率信号的大小。而连接在频率电压转换电路的信号输出端VOUT的一端的判断处理模块一般是为了将频率电压转换电路所输出的电压值与某一对比参考基准信号进行对比，并在满足一定条件的时候输出相应的控制信号。
[0070]例如，将判断处理模块设置为比较器；可以为该比较器设定一个额定的对比参考基准信号；也可以将比较器额对比参考基准信号设定为一个可变的值。在不同的实际应用需求中使用不同的对比参考基准信号。
[0071]在具体实现的时候，可以通过变阻器来实现对对比参考基准信号的调整。
[0072]例如，在图3中，包括了两个比较器，其中，连接在频率电压转换电路的信号输入端IN的比较器提供了一个额定的参考基准信号ref，信号源所输出的信号作为该比较器的比较信号fin。连接在频率电压转换电路的信号输出端VOUT的比较器则通过变阻器RQl提供了一个可变的参考基准信号ref I，并输出一路控制信号control I。
[0073]另外，在图4中，在频率电压转换电路的信号输出端VOUT还可以连接多个比较器，每一个比较器的比较信号输入端口都与信号输出端VOUT连接。这些多个比较器，分别具有不同的参考基准信号refl、ref2......refn，并分别输出不同的控制信号controll、
control2、Controln0
[0074]另外，参见图2所示，在本实用新型的各个实施方式中，所述频率电压转换电路还连接有滤波放大电路。
[0075]在具体实现的时候，
[0076]在具体实现的时候，滤波放大电路可以连接在频率电压转换电路的信号输入端IN，也可以连接在频率电压转换电路的信号输出端V0UT，其目的是在输入到频率电压转换电路的频率信号或者由频率电压转换电路所输出的电压信号在过小的时候，将信号滤波并放大。
[0077]参见图5、图6和图7所示，本实用新型实施例还提供一种信号反馈电路，该信号反馈电路包括:变换模块以及如上述实施例中所述的频率电压转换电路；
[0078]其中，所述变换模块包括变换信号输入端以及变换信号输出端；
[0079]所述变换信号输入端与所述频率电压转换电路的信号输出端连接；
[0080]所述变换信号输出端用于与信号源连接。
[0081]在具体实现的时候，反馈电路中的变换模块一般用于对频率电压转换电路所获得的电压信号有选择性的反馈至信号源，以调整信号源的频率信号输出。
[0082]在这个过程中，该变换模块包括:反馈信号精度调节电阻RQl;
[0083]—般地，该反馈信号精度调节电阻RQl为变电阻，变电阻的输出端直接与信号源连接。
[0084]或者，该变换模块包括:反馈信号精度调节电阻RQl以及比较器；
[0085]其中，所述信号精度调节电阻与所述频率电压转换电路连接，所述比较器与所述信号源连接。
[0086]—般地，当变换模块包括反馈信号精度调节电阻RQl以及比较器的时候，反馈信号精度调节电阻RQl的信号输出端与比较器的信号输入端连接。当反馈信号精度调节电阻RQl的信号输出端所输出的电压信号符合某一条件时，该变换模块才会发送反馈信号至信号源。
[0087]另外，参见图6所示，本实用新型各个实施方式中，优选地，所述频率电压转换电路的信号输入端还连接有拨码开关;所述拨码开关的信号输入端还连接有信号分频模块。
[0088]通过信号分频模块可以将频率信号分频，例如原来的频率信号为500V，而频率电压转换电路工作稳定时需要的频率信号为200V?300V，因此500V的信号并不能满足转换的需求，因此可以将频率信号分频至250V，而通过拨码开关，可以设置多路频率信号的输入，并通过拨码开关来调整输入到频率信号转换电路中的频率。
[0089]另外，参见图5所示，在本实用新型各个实施方式中，优选地，所述频率电压转换电路的信号输入端或者信号输出端还连接有滤波放大电路。
[0090]滤波放大电路可以连接在频率电压转换电路的信号输入端IN，也可以连接在频率电压转换电路的信号输出端V0UT，其目的是在输入到频率电压转换电路的频率信号或者由频率电压转换电路所输出的电压信号在过小的时候，将信号滤波并放大。
[0091]另外，需要注意的是，上述信号判断电路、信号反馈电路都可以视为频率电压转换电路。两者实则都是频率电压转换电路的一种应用。
[0092]以上所述，仅为本实用新型的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种频率电压转换电路，其特征在于，包括:信号输入端、信号输出端、接地端、激励响应电容、导向二极管、续流二极管、储能电容以及精度调节电阻； 其中，所述激励响应电容的一端与所述信号输入端连接，另一端与所述导向二极管的输入端连接;所述导向二极管的输出端与所述信号输出端连接； 所述续流二极管的输入端与所述接地端连接，输出端与所述导向二极管的输入端连接； 所述储能电容以及所述精度调节电阻的一端均与所述接地端连接，另一端均与所述信号输出端连接。2.根据权利要求1所述的频率电压转换电路，其特征在于，还包括:平波电容； 所述平波电容的一端与所述信号输出端连接，另一端与所述接地端连接。3.根据权利要求1或2所述的频率电压转换电路，其特征在于，还包括:信号源； 所述信号源包括两个接入端； 其中一个所述接入端与所述信号输入端连接； 另外一个所述接入端与所述接地端连接。4.一种信号判断电路，其特征在于，包括:判断处理模块以及如上述权利要求1-3任意一项所述的频率电压转换电路； 所述判断处理模块有一个或者多个； 最多有一个判断处理模块与所述频率电压转换电路的信号输入端连接； 其他所述判断处理模块均与所述频率电压转换电路的信号输出端连接。5.根据权利要求4所述的信号判断电路，其特征在于，所述频率电压转换电路还连接有滤波放大电路。6.根据权利要求4或5所述的信号判断电路，其特征在于，所述判断处理模块包括:比较器。7.—种信号反馈电路，其特征在于，包括:变换模块以及如上述权利要求1-3任意一项所述的频率电压转换电路； 其中，所述变换模块包括变换信号输入端以及变换信号输出端； 所述变换信号输入端与所述频率电压转换电路的信号输出端连接； 所述变换信号输出端用于与信号源连接。8.根据权利要求7所述的信号反馈电路，其特征在于，所述变换模块包括: 反馈信号精度调节电阻； 或者，所述变换模块包括: 反馈信号精度调节电阻以及比较器； 其中，所述信号精度调节电阻与所述频率电压转换电路连接，所述比较器与所述信号源连接。9.根据权利要求8所述的信号反馈电路，其特征在于，所述频率电压转换电路的信号输入端还连接有拨码开关;所述拨码开关的信号输入端还连接有信号分频模块。10.根据权利要求7-9任意一项所述的信号反馈电路，其特征在于，所述频率电压转换电路的信号输入端或者信号输出端还连接有滤波放大电路。
【文档编号】H03M1/66GK205545209SQ201620026377
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月12日
【发明人】桑梓耀
【申请人】北京爱格信达科技有限公司