一种低功耗交流信号幅值检测模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于检测技术领域，尤其是涉及一种低功耗交流信号幅值检测模块。
【背景技术】
[0002]传统交流信号幅值检测都是采用以交流电供电的检测产品对其进行检测，但是这种检测方式功耗大，而以电池供电的产品因其功耗较大，故使用寿命不长，成本较高，不能对交流信号进行实时响应。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种结构简单、功耗低、可对交流信号实时响应、使用时间长、成本低的一种低功耗交流信号幅值检测模块，尤其适合电池供电的信号检测产品。
[0004]本实用新型的技术方案是:一种低功耗交流信号幅值检测模块，包括信号检测单元和波形整形单元，所述信号检测单元对输入信号进行检测，当达到设定幅值时，输出脉冲信号，波形整形单元对脉冲信号进行整形，输出TTL电平的方波信号。
[0005]进一步，所述信号检测单元，包括运算放大器U1，所述运算放大器Ul输入端由电阻Rl、R2、R4，电容C5组成输入电路，交流信号通过电容Cl、C2耦合到运算放大器Ul正向输入端，所述信号检测单元通过R6限流输出。
[0006]进一步，所述信号检测单元，输入信号通过电容C2与运算放大器Ul第3引脚连接，且运算放大器Ul第3引脚与电阻Rl连接，电阻Rl通过电容Cl与输入信号连接，所述电阻Rl与电容Cl连接端分别与电阻R3和+5V连接，所述电阻R3与电容C4串联，且电容C4接地，所述电阻Rl与电阻R3连接端与电容C3连接，所述电容C3接地，
[0007]所述运算放大器Ul第3引脚与第2引脚通过电阻R2连接，所述运算放大器Ul第2引脚与电阻R4 —端连接，电阻R4另一端与电阻R5 —端连接，所述电阻R5另一端与运算放大器Ul第8引脚连接，所述电阻R4与电容C5并联，所述电阻R4、R5连接端接地，运算放大器Ul第4引脚接地，第6引脚通过电阻R6输出脉冲信号。
[0008]进一步，所述电阻R3和电容C4实现对运算放大器Ul的功耗限制。
[0009]进一步，所述波形整形单元中，电阻R7、二极管D1、D2组成输入限压电路并接入芯片U2A的第1、第2引脚，再经过U2A的3脚输出，经过电阻R8限流接入芯片U2B的第5、第6引脚，再次进行与非运算后，通过芯片U2B的第4引脚输出，经过电阻R9限流最后输出TTL电平的信号。
[0010]进一步，所述波形整形单元，将脉冲信号与芯片U2A第I引脚连接，所述芯片U2A第I引脚与二极管Dl正端连接，所述二极管Dl负端与+5V连接，且电阻R7与二极管Dl并联，所述芯片U2A第I引脚与第2引脚连接，芯片U2A第2引脚与二极管D2负端连接，二极管D2正端接地，
[0011]芯片U2A第3引脚通过电阻R8与芯片U2B的第5、第6引脚连接，所述芯片U2B的第4引脚通过电阻R9输出TTL电平信号。
[0012]进一步，所述运算发放大器Ul型号为:0P07。
[0013]进一步，所述芯片U2A、芯片U2B型号为:CD4093。
[0014]本实用新型具有的优点和积极效果是:采用低功耗运算放大器Ul具有较低的功耗，再通过限流设计再次将功耗降低，在满足对交流信号幅值的检测功能的同时，实现不大于SuA的电流消耗，再通过波形整形单元将输出信号变成标准TTL电平信号；这为电池供电的交流信号检测提供可行的基础，即满足对交流信号实时响应，也满足整机的低功耗设计要求，使得电池供电的信号检测产品可以长时间工作，降低应用成本。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型的原理图
[0016]图2是本实用新型的信号检测单元电路原理图。
[0017]图3是本实用新型的波形整形单元电路原理图。
【具体实施方式】
[0018]如图1-3所示，本实用新型的技术方案是:一种低功耗交流信号幅值检测模块，包括信号检测单元和波形整形单元，所述信号检测单元对输入信号进行检测，当达到设定幅值时，输出脉冲信号，波形整形单元对脉冲信号进行整形，输出TTL电平的方波信号；
[0019]所述信号检测单元，包括运算放大器Ul，所述运算放大器Ul输入端由电阻Rl、R2、R4，电容C5组成输入电路，交流信号通过电容Cl、C2耦合到运算放大器Ul正向输入端，所述信号检测单元通过R6限流输出；
[0020]所述波形整形单元中，电阻R7、二极管Dl、D2组成输入限压电路并接入芯片U2A的第1、第2引脚，再经过U2A的3脚输出，经过电阻R8限流接入芯片U2B的第5、第6引脚，再次进行与非运算后，通过芯片U2B的第4引脚输出，经过电阻R9限流最后输出TTL电平的信号。
[0021]本实例的工作过程:通过控制运算放大器Ul的功耗设计，实现运算放大器Ul在+5V供电的条件下待机功耗不大于8uA，通过本模块设计实现对交流信号幅值大于设定幅值时，输出与输入信号频率一样的脉冲信号，再通过波形整形单元实现脉冲信号转换成标准的TTL电平，为应用电路提供TTL电平信号输入。
[0022]以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
【主权项】
1.一种低功耗交流信号幅值检测模块，其特征在于:包括信号检测单元和波形整形单元，所述信号检测单元对输入信号进行检测，当达到设定幅值时，输出脉冲信号，波形整形单元对脉冲信号进行整形，输出TTL电平的方波信号， 所述信号检测单元，包括运算放大器Ul，所述运算放大器Ul输入端由电阻Rl、R2、R4，电容C5组成输入电路，交流信号通过电容C1、C2耦合到运算放大器Ul正向输入端，所述信号检测单元通过R6限流输出； 所述波形整形单元中，电阻R7、二极管Dl、D2组成输入限压电路并接入芯片U2A的第1、第2引脚，再经过U2A的3脚输出，经过电阻R8限流接入芯片U2B的第5、第6引脚，再次进行与非运算后，通过芯片U2B的第4引脚输出，经过电阻R9限流最后输出TTL电平的信号。
2.根据权利要求1所述的一种低功耗交流信号幅值检测模块，其特征在于:所述信号检测单元，输入信号通过电容C2与运算放大器Ul第3引脚连接，且运算放大器Ul第3引脚与电阻Rl连接，电阻Rl通过电容Cl与输入信号连接，所述电阻Rl与电容Cl连接端分别与电阻R3和+5V连接，所述电阻R3与电容C4串联，且电容C4接地，所述电阻Rl与电阻R3连接端与电容C3连接，所述电容C3接地， 所述运算放大器Ul第3引脚与第2引脚通过电阻R2连接，所述运算放大器Ul第2引脚与电阻R4 —端连接，电阻R4另一端与电阻R5 —端连接，所述电阻R5另一端与运算放大器Ul第8引脚连接，所述电阻R4与电容C5并联，所述电阻R4、R5连接端接地，运算放大器Ul第4引脚接地，第6引脚通过电阻R6输出脉冲信号。
3.根据权利要求2所述的一种低功耗交流信号幅值检测模块，其特征在于:所述电阻R3和电容C4实现对运算放大器Ul的功耗限制。
4.根据权利要求1所述的一种低功耗交流信号幅值检测模块，其特征在于:所述波形整形单元，将脉冲信号与芯片U2A第I引脚连接，所述芯片U2A第I引脚与二极管Dl正端连接，所述二极管Dl负端与+5V连接，且电阻R7与二极管Dl并联，所述芯片U2A第I引脚与第2引脚连接，芯片U2A第2引脚与二极管D2负端连接，二极管D2正端接地， 芯片U2A第3引脚通过电阻R8与芯片U2B的第5、第6引脚连接，所述芯片U2B的第4引脚通过电阻R9输出TTL电平信号。
5.根据权利要求1所述的一种低功耗交流信号幅值检测模块，其特征在于:所述运算发放大器Ul型号为:0P07。
6.根据权利要求1所述的一种低功耗交流信号幅值检测模块，其特征在于:所述芯片U2A、芯片U2B型号为:CD4093。
【专利摘要】本实用新型提供一种低功耗交流信号幅值检测模块，包括信号检测单元和波形整形单元，所述信号检测单元对输入信号进行检测，当达到设定幅值时，输出脉冲信号，波形整形单元对脉冲信号进行整形，输出TTL电平的方波信号。本实用新型的有益效果是：结构简单、功耗低、可对交流信号实时响应、使用时间长、成本低。
【IPC分类】G01R19-22
【公开号】CN204374287
【申请号】CN201420801981
【发明人】夏维曦
【申请人】汇康新德（天津）科技发展有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年12月17日