一种正时信号输出电路的制作方法

本技术公开涉及发动机正时信号，具体地，涉及一种正时信号输出电路。

背景技术：

1、正时信号是发动机电控系统进行转速计算、相位识别和执行器正时控制等功能的重要依据，包括曲轴信号和凸轮轴信号。不同类型发动机的曲轴码盘类型不同，凸轮轴码盘类型也不同，因此，不同类型的发动机产生的正时信号的特点也各不相同。

2、现有技术中，通常采用发动机正时信号发生装置，根据曲轴码盘和凸轮轴码盘的形状等信息，生成曲轴信号和凸轮轴信号，进行正时信号的模拟。但是，现有的发动机正时信号发生装置无法模拟试验中的转速变化和各种故障信号，难以实现发动机电控系统的正时功能验证、可靠性验证和跛行功能验证。

3、因此，本领域人员亟需寻找一种新的技术方案来解决上述的问题。

技术实现思路

1、为克服相关技术中存在的问题，本实用新型公开提供一种正时信号输出电路，所述电路包括：编码器、微控制单元、放大器、比较器、供电单元和基准电压输出单元；

2、所述编码器包括数字信号输出端，所述微控制单元包括接收数字信号的控制信号输入端和将所述数字信号转换为模拟信号后输出所述模拟信号的控制信号输出端，所述控制信号输入端与所述数字信号输出端相连，所述控制信号输出端与所述放大器相连；

3、所述放大器包括接收所述模拟信号的放大输入端，以及所述模拟信号经放大器放大并转换为放大电压信号后，输出所述放大电压信号的放大输出端，所述放大输入端与所述控制信号输出端相连，所述放大输出端与所述比较器相连；

4、所述比较器包括接收基准电压信号和所述放大电压信号的比较输入端，以及根据所述基准电压信号和放大电压信号的比较结果输出正时信号的正时信号输出端，所述比较输入端分别与所述放大输出端和所述基准电压输出单元相连；

5、所述供电单元分别与所述微控制单元、放大器以及比较器相连。

6、可选的，所述编码器包括：嵌入式控制器芯片、第一d触发器和第二d触发器，所述数字信号输出端包括：第一数字信号输出端和第二数字信号输出端；

7、所述嵌入式控制器芯片包括：第一输入端、第二输入端、第一输出端、第二输出端和第三输出端，所述第一输入端与外部key信号相连，所述第二输入端接地，所述第一输出端与所述第一d触发器相连，所述第二输出端与所述第二d触发器相连，所述第三输出端接地；

8、所述第一d触发器包括第一数字信号输出端，所述第二d触发器包括第二数字信号输出端，所述第一d触发器和第二d触发器相连，所述第一数字信号输出端与所述微控制单元相连，所述第二数字信号输出端与所述微控制单元相连；

9、所述编码器还包括：第一工作电压、第二工作电压、第三工作电压、第四工作电压、电阻r1、电阻r2、电容c1和电容c2，电阻r1的第一端与第一工作电压相连，电阻r2的第二端与第一输出端相连，电容c1的第一端与第二输出端相连，电容c1的第二端与第三输出端相连且接地，所述第二工作电压与电阻r2串联以及所述第二d触发器串联，所述第三工作电压与所述第一d触发器串联，所述第一d触发器接地，第三工作电压与电容c2串联，所述电容c2接地，所述第四工作电压与所述第二d触发器串联。

10、可选的，所述第一d触发器还包括：第一d信号输入端、第一时钟信号输入端和第一qn信号输出端，所述第二d触发器还包括：第二d信号输入端、第二时钟信号输入端和第二qn信号输出端；

11、所述第一时钟信号输入端与所述第一输出端相连，所述第一d信号输入端与所述第一qn信号输出端相连，所述第二时钟信号输入端与所述第二输出端相连，所述第二d信号输入端与所述第二qn信号输出端相连。

12、可选的，所述控制信号输入端包括：第一控制信号输入端和第二控制信号输入端，所述控制信号输出端包括：第一控制信号输出端和第二控制信号输出端；

13、所述第一控制信号输入端与所述第一数字信号输出端相连，所述第二控制信号输入端与所述第二数字信号输出端相连，所述第一控制信号输出端和第二控制信号输出端分别与所述放大器相连。

14、可选的，所述放大器包括第一放大器电路和第二放大器电路，所述放大输入端包括第一放大输入端和第二放大输入端，所述放大输出端包括第一放大输出端和第二放大输出端；

15、所述第一放大器电路包括：第一三极管和第二三极管，所述第一三极管的集电极与电阻r3和所述供电单元串联，所述电阻r4的第一端分别与所述电阻r3、第一三极管的集电极以及所述第一放大输入端相连，所述电阻r4的第二端与所述第一放大输出端相连，所述第一三极管的基极与电阻r5以及第一放大输入端串联，所述第一三极管的发射极与电阻r8的第一端相连，电阻r8的第二端与所述第二三极管的发射极相连，且所述电阻r8的第二端接地；

16、所述第二三极管的集电极与所述第一三极管的基极相连，电阻r7的第一端与所述第二三极管的基极相连，电阻r7的第二端与第一三极管的发射极相连；

17、电阻r6的第一端与所述第二三极管的集电极相连且位于所述第二三极管和电阻r5之间，电阻r6的第二端与所述第二三极管的发射极相连；

18、所述第二放大器电路包括：第三三极管和第四三极管，所述第三三极管的集电极与电阻r9和所述供电单元串联，所述电阻r10的第一端分别与所述电阻r9、第三三极管的集电极以及所述第二放大输入端相连，所述电阻r10的第二端与所述第二放大输出端相连，所述第三三极管的基极与电阻r11以及第二放大输入端串联，所述第三三极管的发射极与电阻r14的第一端相连，电阻r14的第二端与所述第四三极管的发射极相连，且所述电阻r14的第二端接地；

19、所述第四三极管的集电极与所述第三三极管的基极相连，电阻r13的第一端与所述第四三极管的基极相连，电阻r13的第二端与第三三极管的发射极相连；

20、电阻r12的第一端与所述第四三极管的集电极相连且位于所述第四三极管和电阻r11之间，电阻r12的第二端与所述第四三极管的发射极相连；

21、所述第一放大输出端和第二放大输出端分别与所述比较器相连。

22、可选的，所述基准电压输出单元包括：第一基准电压输出单元和第二基准电压输出单元；

23、所述第一基准电压输出单元包括第一电源隔离芯片，所述第一电源隔离芯片包括第一vin引脚、第一gnd引脚、第一+vo引脚、第一0引脚和第一-vo引脚，所述第一vin引脚与供电单元相连，所述第一gnd引脚接地，所述第一vin引脚和第一gnd引脚之间连接有电容c3，所述第一+vo引脚输出+5v电压，第一0引脚接地，所述第一-vo引脚输出-5v电压，电容c4的第一端与第一+vo引脚相连，电容c4的第二端与第一0引脚相连，电阻r15的第一端与第一+vo引脚相连，电阻r15的第二端与第一0引脚相连，电容c5的第一端与第一0引脚相连，电容c5的第二端与第一-vo引脚相连，电阻r16的第一端与第一0引脚相连，电阻r16的第二端与第一-vo引脚相连；

24、所述第二基准电压输出单元包括第二电源隔离芯片，所述第二电源隔离芯片包括第二vin引脚、第二gnd引脚、第二+vo引脚、第二0引脚和第二-vo引脚，所述第二vin引脚与供电单元相连，所述第二gnd引脚接地，所述第二vin引脚和第一gnd引脚之间连接有电容c6，所述第二+vo引脚输出+5v电压，第二0引脚接地，所述第二-vo引脚输出-5v电压，电容c7的第一端与第二+vo引脚相连，电容c7的第二端与第二0引脚相连，电阻r17的第一端与第二+vo引脚相连，电阻r17的第二端与第二0引脚相连，电容c8的第一端与第二0引脚相连，电容c8的第二端与第二-vo引脚相连，电阻r18的第一端与第二0引脚相连，电阻r18的第二端与第二-vo引脚相连。

25、可选的，所述比较器包括：第一比较器电路和第二比较器电路；

26、所述第一比较器电路包括：第一光电耦合器和第一运算放大器，所述第一光电耦合器包括第一an引脚、第一cp引脚、第一ca引脚和第一gnd引脚，所述第一an引脚与电阻r19以及供电单元串联，所述第一ca引脚与第一放大输出端相连，所述第一gnd引脚与所述第一-vo引脚相连，所述第一cp引脚与电阻r20的第一端相连，且与所述电阻r20以及第一+vo引脚串联，所述第一cp引脚与电阻r21以及第一运算放大器的正相输入端相连，所述电阻r20的第一端位于第一cp引脚和电阻r21之间，所述第一运算放大器的反相输入端与电阻r22的第一端相连，所述第一运算放大器的输出端与电阻r23的第一端相连，所述电阻r22的第二端与电阻r23的第二端相连；

27、所述第二比较器电路包括：第二光电耦合器和第二运算放大器，所述第二光电耦合器包括第二an引脚、第二cp引脚、第二ca引脚和第二gnd引脚，所述第二an引脚与电阻r24以及供电单元串联，所述第二ca引脚与第二放大输出端相连，所述第二gnd引脚与所述第二-vo引脚相连，所述第二cp引脚与电阻r25的第一端相连，且与所述电阻r25以及第二+vo引脚串联，所述第二cp引脚与电阻r26以及第二运算放大器的正相输入端相连，所述电阻r25的第一端位于第二cp引脚和电阻r26之间，所述第二运算放大器的反相输入端与电阻r27的第一端相连，所述第二运算放大器的输出端与电阻r28的第一端相连，所述电阻r27的第二端与电阻r28的第二端相连；

28、所述电阻r23的第二端和电阻r28的第二端共同构成所述比较结果输出端。

29、综上所述，本实用新型涉及一种正时信号输出电路，包括：编码器、微控制单元、放大器、比较器、供电单元和基准电压输出单元；编码器包括数字信号输出端，微控制单元包括控制信号输入端和控制信号输出端，控制信号输入端与数字信号输出端相连，控制信号输出端与放大器相连；放大器包括放大输入端和放大输出端，放大输入端与控制信号输出端相连，放大输出端与比较器相连；比较器包括比较输入端和正时信号输出端，比较输入端分别与放大输出端和基准电压输出单元相连；供电单元分别与微控制单元、放大器以及比较器相连。能够通过编码器输入数字信号，经过微控制单计算并输出所需对应转速的几组pwm信号，再通过电压放大、比较器转换产生所需要的±5v的两两配合的正时信号，成本较低且产生的正时信号精度较高，能够利用模拟信号模拟转速变化和各种故障信号，方便测量特定设备某些部件不同温度下主要部件的工况测试，能够实现发动机电控系统的正时功能验证、可靠性验证和跛行功能验证。

30、本实用新型公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。