一种用于低速ADC的瞬间采样保持电路的制作方法

文档序号:13738999阅读:789来源:国知局

本发明涉及一种保持电路,特别是一种用于低速adc的瞬间采样保持电路。



背景技术:

在当今的电子工程领域中,很多应用都需要采集信号的峰值,根据香农采样定理,想获取信号的峰值,需要使用高速adc(模数转换电路),但高速adc不仅价格昂贵,同时配套电路复杂,在实际情况下,一些厂商为了降低成本,通常以单片机内部adc代替高速adc;而单片机内部adc的采样频率通常只有1khz,信号峰值持续时间短,并不能理想地进行信号峰值的采集,所以要使用一种电路使信号的峰值保持下来直至adc采样。



技术实现要素:

为了克服现有技术的不足,本发明提供一种电路结构简单、精度高、抗干扰能力强的用于低速adc的瞬间采样保持电路。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:

一种用于低速adc的瞬间采样保持电路,包括信号输入电路、模拟存储电路和输出缓冲电路,所述信号输入电路的输出端与所述模拟存储电路的输入端电连接,所述输出缓冲电路的输入端与所述模拟存储电路的输出端电连接。

所述信号输入电路包括运放器u1b、二极管d1、电阻r1和电容c1;所述运放器u1b的5引脚接入输入信号vin;所述运放器u1b的4引脚接12v电压;所述运放器u1b的8引脚接-12v电压;所述运放器u1b的7引脚分两路,一路接所述二极管d1的负极,另一路通过所述电容c1接所述电阻r1;所述二极管d1的正极分两路,一路接所述电容c1与所述电阻r1间的节点,另一路接所述运放器u1b的6引脚。

所述模拟存储电路包括二极管d2、二极管d3、电阻r2和电容c2;所述二极管d2的正极接所述运放器u1b引脚7与所述电容c1间的节点,所述运放器u1b的负极分两路,一路依次通过所述二极管d3和所述电容c2接地,另一路通过所述电阻r2接所述电阻r1的剩余端。

所述输出缓冲电路包括mos管q1和运放器u1a;所述mos管q1的1引脚接入复位信号reset;所述mos管q1的2引脚接地;所述mos管q1的3引脚分两路,一路接所述电容c2与所述二极管d3间的节点,另一路接所述运放器u1a的3引脚;所述运放器u1a的2引脚分两路,一路接所述电阻r2与所述电阻r1间的节点,另一路接所述运放器u1a的1引脚;所述运放器u1a的4引脚接12v电压;所述运放器u1a的8引脚接-12v电压;所述运放器u1a的引脚1与所述运放器u1a引脚2间的节点输出信号vo。

本发明的有益效果是:本发明包括信号输入电路、模拟存储电路和输出缓冲电路,信号输入电路的输出端与模拟存储电路的输入端电连接,输出缓冲电路的输入端与模拟存储电路的输出端电连接,信号输入电路可以跟踪输入信号vin的信号峰值,实现单向电流开关作用,输出缓冲电路能输出峰值电压让adc进行采样的同时还具有复位功能;采样保持电路无需添加配套电路,还能搭配低频adc进行高精度的信号峰值采集,内部电路结构简单,能极大地降低生产成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的电路原理图。

具体实施方式

参照图1,一种用于低速adc的瞬间采样保持电路,包括信号输入电路、模拟存储电路和输出缓冲电路,所述信号输入电路的输出端与所述模拟存储电路的输入端电连接,所述输出缓冲电路的输入端与所述模拟存储电路的输出端电连接。

所述信号输入电路包括运放器u1b、二极管d1、电阻r1和电容c1;所述运放器u1b的5引脚接入输入信号vin;所述运放器u1b的4引脚接12v电压;所述运放器u1b的8引脚接-12v电压;所述运放器u1b的7引脚分两路,一路接所述二极管d1的负极,另一路通过所述电容c1接所述电阻r1;所述二极管d1的正极分两路,一路接所述电容c1与所述电阻r1间的节点,另一路接所述运放器u1b的6引脚。所述信号输入电路可以跟踪输入信号vin的信号峰值,当信号vin峰值出现,所述运放器u1b的7引脚为所述模拟存储电路提供一个新的峰值电压,实现一个单向电流开关作用。

所述模拟存储电路包括二极管d2、二极管d3、电阻r2和电容c2;所述二极管d2的正极接所述运放器u1b引脚7与所述电容c1间的节点,所述运放器u1b的负极分两路,一路依次通过所述二极管d3和所述电容c2接地,另一路通过所述电阻r2接所述电阻r1的另一端。所述电容c2为模拟电压的存储核心,新的峰值电压将会存储在电容c2内,所述二极管d2为截止二级管,使得电容c2不对外释放电流,所述二极管d3和电阻r2可消除二极管电流泄露的影响。

所述输出缓冲电路包括mos管q1和运放器u1a;所述mos管q1的1引脚接入复位信号reset;所述mos管q1的2引脚接地;所述mos管q1的3引脚分两路,一路接所述电容c2与所述二极管d3间的节点,另一路接所述运放器u1a的3引脚;所述运放器u1a的2引脚分两路,一路接所述电阻r2与所述电阻r1间的节点,另一路接所述运放器u1a的1引脚;所述运放器u1a的4引脚接12v电压;所述运放器u1a的8引脚接-12v电压;所述运放器u1a的引脚1与所述运放器u1a引脚2间的节点输出信号vo。所述运放器u1a可对信号进行单位增益的同向放大,所述运放器u1a输出的电压与所述电容c2电压相同;所述输入缓冲电路具有高输入阻抗的特点,可减少电容c2对外释放的电流,同时能为外接负载提供工作电流;所述mos管q1作为整体电路的一个复位模块,当低速adc采样之后,只需要一个复位信号reset对电路进行复位后,便能进行下一次的峰值采样,所述mos管q1为低泄露电流n沟道mos管,可以提高电压保持的时间。

当运放器u1b引脚5接入的输入信号vin出现一个新的峰值时,运放器u1b引脚7的输出电压大于输入信号vin的峰值电压,并且二极管d1截止,二极管d2导通,运放器u1b的输出作用于电容c2,使得电容c2电压上升至峰值;输入信号vin在经历了峰值后,电压下降,运放器u1b引脚7的输出电压跟随下降,二极管d1正向导通,二极管d2截止,与u1b运放器形成另外一个反馈回路,而此时的电阻r1为二极管d1提供电流,整个采样保持电路工作于电压保持状态,电容c2的电压保持恒定,运放器u1a组成单位增益放大器,同时运放器u1a的1引脚输出信号vo,其电压值与电容c2的电压值保持一致,而此时电容c2的电压仍能保持在输入信号vin的峰值,虽然二极管d2截止时仍然存在电流泄漏现象,但电阻r2和二极管d3构成串联电路,抵消d2的泄漏电流,让输出电压继续稳定保持在峰值上,让adc进行峰值采样,当adc采样到信号峰值后,在mos管q1的栅极输入高电平,导通mos管q1和释放电容c2的电流,便能实现对采样保持电路的复位功能。

以上的实施方式不能限定本发明创造的保护范围,专业技术领域的人员在不脱离本发明创造整体构思的情况下,所做的均等修饰与变化,均仍属于本发明创造涵盖的范围之内。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种用于低速ADC的瞬间采样保持电路,包括信号输入电路、模拟存储电路和输出缓冲电路,信号输入电路的输出端与模拟存储电路的输入端电连接,输出缓冲电路的输入端与模拟存储电路的输出端电连接,信号输入电路可以跟踪输入信号VIN的信号峰值,实现单向电流开关作用,输出缓冲电路能输出峰值电压让ADC进行采样的同时还具有复位功能;采样保持电路无需添加配套电路,还能搭配低频ADC进行高精度的信号峰值采集,内部电路结构简单,能极大地降低生产成本。

技术研发人员:林嘉文;曾生辉;王高飞;尚志锋;何卫明;何剑清
受保护的技术使用者:中山路得斯空调有限公司
技术研发日:2017.11.27
技术公布日:2018.02.16
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