一种过压保护电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及过压保护的技术领域，尤其是指一种过压保护电路。
【背景技术】
[0002]电子线路中，经常需要对信号电压采取限幅措施，以避免电子器件承受过高的信号电压而受到损害或不能正常工作。现有技术多采用稳压管、二极管及肖特基二极管来实现电压限幅功能，但是，稳压管及肖特基二极管的漏电流大且随温度上升而增加，因此增加了信号源的负担或者影响信号电压的精度，再者，稳压管、二极管及肖特基二极管的动态电阻都较大，通过电流较大时其阳阴极两端压降也较大，使得它们的限幅能力和限幅精度都较低。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺点，提供一种结构简单、漏电小且通过较大电流也能实现较高精度的过压保护电路。
[0004]为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为:一种过压保护电路，包括信号输入端、信号处理电路、低压限幅电路、高压限幅电路，其中，所述信号输入端接有输入电阻；所述低压限幅电路包括第一限幅控制电压、第一分压电阻、第二分压电阻、第一限幅电容和NPN双极型晶体管；所述高压限幅电路包括第二限幅控制电压、第三分压电阻、第四分压电阻、第二限幅电容和PNP双极型晶体管；所述NPN双极型晶体管的发射极和PNP双极型晶体管的发射极均接在信号处理电路的输入端上；所述第一分压电阻串联于第一限幅控制电压和NPN双极型晶体管的基极之间；所述第二分压电阻与第一限幅电容并联，该第二分压电阻和第一限幅电容的一端均与NPN双极型晶体管的基极相连接；所述第二分压电阻和第一限幅电容的另一端及NPN双极型晶体管的集电极均连接在参考地上；所述第三分压电阻串联于第二限幅控制电压和PNP双极型晶体管的基极之间；所述第四分压电阻与第二限幅电容并联，该第四分压电阻和第二限幅电容的一端均与PNP双极型晶体管的基极相连接；所述第四分压电阻和第二限幅电容的另一端及PNP双极型晶体管的集电极均连接在参考地上。
[0005]所述第一限幅控制电压和第二限幅控制电压均为外部直流电压源，且第一限幅控制电压低于参考地电压，第二限幅控制电压高于参考地电压。
[0006]本发明与现有技术相比，其优点与有益效果是:电路结构简单，限幅精度高，可方便改变限幅电压大小。
【附图说明】
[0007]图1为本发明所述过压保护电路的电路原理图。
【具体实施方式】
[0008]下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
[0009]如图1所示，本实施例所述的过压保护电路，包括有信号输入端Vs、信号处理电路、低压限幅电路、高压限幅电路，其中，所述信号输入端Vs接有输入电阻Ri ;所述低压限幅电路包括第一限幅控制电压Ve、第一分压电阻R1、第二分压电阻R2、第一限幅电容Cl和NPN双极型晶体管Ql ;所述高压限幅电路包括第二限幅控制电压Vc、第三分压电阻R3、第四分压电阻R4、第二限幅电容C2和PNP双极型晶体管Q2 ;所述NPN双极型晶体管Ql的发射极和PNP双极型晶体管Q2的发射极均接在信号处理电路的输入端Vi上；所述第一分压电阻Rl串联于第一限幅控制电压Ve和NPN双极型晶体管Ql的基极之间；所述第二分压电阻R2与第一限幅电容Cl并联，该第二分压电阻R2和第一限幅电容Cl的一端均与NPN双极型晶体管Ql的基极相连接；所述第二分压电阻R2和第一限幅电容Cl的另一端及NPN双极型晶体管Ql的集电极均连接在参考地GND上；所述第三分压电阻R3串联于第二限幅控制电压Vc和PNP双极型晶体管Q2的基极之间；所述第四分压电阻R4与第二限幅电容C2并联，该第四分压电阻R4和第二限幅电容C2的一端均与PNP双极型晶体管Q2的基极相连接；所述第四分压电阻R4和第二限幅电容C2的另一端及PNP双极型晶体管Q2的集电极均连接在参考地GND上。
[0010]此外，所述第一限幅控制电压Ve和第二限幅控制电压Vc均为外部直流电压源，且第一限幅控制电压Ve低于参考地GND电压，第二限幅控制电压Vc高于参考地GND电压。
[0011]以下为本实施例上述过压保护电路的工作原理，其具体情况如下:
[0012]给定第一限幅控制电压Ve和第二限幅控制电压Vc，NPN双极型晶体管Ql的基极电压固定在Va上，Va = VeXR2/(Rl+R2)，PNP双极型晶体管Q2的基极电压固定在Vb上，Vb = VcXR4/(R3+R4);当信号处理电路的输入端电压Vi低于NPN双极型晶体管Ql的基极电压Va时，NPN双极型晶体管Ql的发射结正偏、集电结反偏，NPN双极型晶体管Ql工作在放大状态，信号处理电路的输入端电压Vi被限制为NPN双极型晶体管Ql的基极电压Va减去其发射结结电压；当信号处理电路的输入端电压Vi高于PNP双极型晶体管Q2的基极电压Vb时，PNP双极型晶体管Q2的发射结正偏、集电结反偏，PNP双极型晶体管Q2工作在放大状态，信号处理电路的输入端电压Vi被限制为PNP双极型晶体管Q2的基极电压Vb加上其发射结结电压。第一限幅电容Cl和第二限幅电容C2分别对Va和Vb起到滤波作用。
[0013]以上所述之实施例子只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种过压保护电路，其特征在于:包括信号输入端(Vs)、信号处理电路、低压限幅电路、高压限幅电路，其中，所述信号输入端(Vs)接有输入电阻(Ri);所述低压限幅电路包括第一限幅控制电压(Ve)、第一分压电阻(Rl)、第二分压电阻(R2)、第一限幅电容(Cl)和NPN双极型晶体管(Ql);所述高压限幅电路包括第二限幅控制电压(Vc)、第三分压电阻(R3)、第四分压电阻(R4)、第二限幅电容(C2)和PNP双极型晶体管(Q2);所述NPN双极型晶体管(Ql)的发射极和PNP双极型晶体管(Q2)的发射极均接在信号处理电路的输入端(Vi)上；所述第一分压电阻(Rl)串联于第一限幅控制电压(Ve)和NPN双极型晶体管(Ql)的基极之间；所述第二分压电阻(R2)与第一限幅电容(Cl)并联，该第二分压电阻(R2)和第一限幅电容(Cl)的一端均与NPN双极型晶体管(Ql)的基极相连接；所述第二分压电阻(R2)和第一限幅电容(Cl)的另一端及NPN双极型晶体管(Ql)的集电极均连接在参考地(GND)上；所述第三分压电阻(R3)串联于第二限幅控制电压(Vc)和PNP双极型晶体管(Q2)的基极之间；所述第四分压电阻(R4)与第二限幅电容(C2)并联，该第四分压电阻(R4)和第二限幅电容(C2)的一端均与PNP双极型晶体管(Q2)的基极相连接；所述第四分压电阻(R4)和第二限幅电容(C2)的另一端及PNP双极型晶体管(Q2)的集电极均连接在参考地(GND)上。
2.根据权利要求1所述的一种过压保护电路，其特征在于:所述第一限幅控制电压(Ve)和第二限幅控制电压(Vc)均为外部直流电压源，且第一限幅控制电压(Ve)低于参考地(GND)电压，第二限幅控制电压(Vc)高于参考地(GND)电压。
【专利摘要】本发明公开了一种过压保护电路，包括信号输入端、信号处理电路、低压限幅电路、高压限幅电路，低压限幅电路包括第一限幅控制电压、第一分压电阻、第二分压电阻、第一限幅电容和NPN双极型晶体管；高压限幅电路包括第二限幅控制电压、第三分压电阻、第四分压电阻、第二限幅电容和PNP双极型晶体管；NPN、PNP双极型晶体管分别与信号处理电路的输入端连接；第二分压电阻与第一限幅电容并联，并分别与NPN双极型晶体管连接；第三分压电阻串联于第二限幅控制电压和PNP双极型晶体管的基极之间；第四分压电阻与第二限幅电容并联，并分别与PNP双极型晶体管连接；第四分压电阻和第二限幅电容及PNP双极型晶体管分别与参考地连接。本发明具有限幅精度高、方便改变限幅电压大小等优点。
【IPC分类】G05F1-571
【公开号】CN104750159
【申请号】CN201510131478
【发明人】王剑, 吴乐茂, 田联房
【申请人】华南理工大学
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年3月24日