一种运放器件的制作方法

专利2022-05-09  66


本实用新型涉及电路技术领域,尤其涉及一种运放器件。



背景技术:

在电子电路中,通常需要对电压进行放大,这时候经常会使用运算放大器对输出电压进行放大。

但一般的运算放大电路放大输入电压的倍数都是固定的,有时需要多种放大的输出电压,这时一般都是通过多个运算放大器来实现输出多种电压,而导致电路复杂。

也有少数通过更换运算放大电路中的电阻而实现输出多种放大电压的方法,但这种方法繁琐,不利于自动化。



技术实现要素:

为了克服现有技术的不足,本实用新型的目的在于提供一种运放器件,其电路简单,且利于自动化。

本实用新型的目的采用以下技术方案实现:

一种运放器件,包括主控模块、信号发生模块、运放电路模块和用于调控所述运放电路模块中电阻的可编程电阻模块,所述主控模块通过所述信号发生模块与所述可编程电阻模块信号连接,所述可编程电阻模块与所述主控模块电性连接。

优选的,所述可编程电阻模块包括可编程运放电阻和可编程负载电阻,所述可编程运放电阻和所述可编程负载电阻分别电性连接所述运放电路模块。

优选的,所述运放电路模块包括运算放大器a1、电阻r1、电阻r2和电阻r3,所述电阻r1的一端接地,所述电阻r1的另一端与所述运算放大器a1的负极输入端电性连接,所述电阻r2与所述运算放大器a1的正极输入端电性连接。

优选的,所述运放电路模块还包括电阻r4,所述电阻r4的一端与所述运算放大器a1的输出端电性连接,所述电阻r4的另一端接地。

优选的,所述运放电路模块还包括电容c1、电容c2和电容c3,所述电容c1的一端与运算放大器a1的负极电源输入端v-电性连接,所述电容c1的另一端接地,所述电容c2的一端与运算放大器a1的正极电源输入端v 电性连接,所述电容c3与所述电阻r3并联。

优选的,所述电阻r3与可编程电阻电性连接,所述电阻r4与所述可编程负载电阻电性连接。

优选的,所述运放电路模块还包括后级跟随电路,所述后级跟随电路的输入端与所述运算放大器a1的输出端电性连接。

优选的,所述后级跟随电路包括运算放大器a2、运算放大器a3和运算放大器a4,所述运算放大器a2的正极输入端与所述运算放大器a1的输出端电性连接,所述运算放大器a2的负极输入端与输出端电性连接,所述运算放大器a2的输出端与所述运算放大器a3的正极输入端电性连接,所述运算放大器a3的负极输入端与输出端电性连接,所述运算放大器a3的输出端与所述运算放大器a4的正极输入端电性连接,所述运算放大器a4的负极输入端与输出端电性连接。

优选的,所述信号发生模块包括正弦波发生器或方波发生器。

优选的,所述可编程电阻模块包括100欧姆电阻阵列、1000欧姆电阻阵列和10k欧姆电阻阵列。

相比现有技术,本实用新型的有益效果在于:

在本运放器件中设置有用于调控所述运放电路模块中电阻的可编程电阻模块,通过编辑该可编程电阻模块就能改变运放电路模块中电阻值,而可以输出多种电压,利于自动化,且简化了运放电路。

附图说明

图1为本实用新型的运放器件的功能模块图;

图2为本实用新型的运放电路模块去掉后级跟随电路后的电路结构示意图;

图3为本实用新型的后级跟随电路的电路结构示意图。

具体实施方式

下面,结合附图以及具体实施方式,对本实用新型做进一步描述:

在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示,本实用新型公开了一种运放器件,包括主控模块、信号发生模块、运放电路模块和用于调控所述运放电路模块中电阻的可编程电阻模块,所述主控模块通过所述信号发生模块与所述可编程电阻模块信号连接,所述可编程电阻模块与所述主控模块电性连接。

在本运放器件中设置有用于调控所述运放电路模块中电阻的可编程电阻模块,通过编辑该可编程电阻模块就能改变运放电路模块中的电阻值,而可以输出多种放大后的电压,从而不需要更换运放电路中的电阻,利于自动化,也不需要设置多个运算放大器来输出不同的电压,简化了运放电路。

其中,所述主控模块包括用于设定电阻值的mcu芯片,该mcu芯片可与外部的pc机进行通信,再通过pc机向所述mcu芯片输入设定电阻的程序或指令,而通过设定电阻的程序来设定运放电路的电阻,从而实现自动化。当然,所述主控模块也可以包括触控屏,而通过该触控屏来设定编辑电阻值的程序或指令。为了便于所述主控模块与外部pc进行通信,本运放器件上还设置有tcp/ip接口。所述信号发生模块和所述主控模块通过接口ac与外部电源(市电)进行电性连接。

如图1-2所示,在一种优选的实施方式中,所述运放电路模块包括运算放大器a1、电阻r1、电阻r2和电阻r3,所述电阻r1的一端接地,所述电阻r1的另一端与所述运算放大器a1的负极输入端电性连接,所述电阻r2与所述运算放大器a1的正极输入端电性连接。所述运放电路模块还包括电阻r4,所述电阻r4的一端与所述运算放大器a1的输出端电性连接,所述电阻r4的另一端接地。所述运放电路模块还包括电容c1、电容c2和电容c3,所述电容c1的一端与运算放大器a1的负极电源输入端v-电性连接,所述电容c1的另一端接地,所述电容c2的一端与运算放大器a1的正极电源输入端v 电性连接,所述电容c3与所述电阻r3并联。

在上述实施方式中,如图2所示,上述的元件所形成的运放电路为同相运放电路,所输出的电压vout1=v1*(r3/r1 1),其中,所述电阻r4为负载电阻,所述电阻r3和所述电阻r4的阻值可以通过所述可编程电阻模块进行控制。所述电压v1可由所述信号发生模块产生,所述信号发生模块包括正弦波发生器或方波发生器,所述信号发生模块所产生的正弦波信号或者方波信号利于检测和控制。所述电容c1、电容c2和电容c3起过滤杂波的作用。所述运算放大器a1可通过接口add接外部输入的电压,所述运放电路模块可通过接口vss接地,输出电压vout1可通过接口vout1输出。

可以理解地,所述同相运放电路也可以替换为异相运放电路或者差分运放电路。

在另一种优选的实施方式中,所述可编程电阻模块包括可编程运放电阻和可编程负载电阻,所述可编程运放电阻和所述可编程负载电阻分别电性连接所述运放电路模块。所述电阻r3与可编程电阻电性连接,所述电阻r4与所述可编程负载电阻电性连接。所述运放电路模块还包括后级跟随电路,所述后级跟随电路的输入端与所述运算放大器a1的输出端电性连接。所述可编程电阻模块包括100欧姆电阻阵列、1000欧姆电阻阵列和10k欧姆电阻阵列。

在上述实施方式中,所述100欧姆电阻阵列包括多个100欧姆电阻相互并联的电路,1000欧姆电阻阵列包括多个1000欧姆电阻相互并联的电路,10k欧姆电阻阵列包括多个10k欧姆电阻相互并联的电路,所述主控模块可以选择所述可编程电阻模块中的一个或者多个电阻并联或者串联,来作为所述运放电路模块中的电阻,例如选择两个并联的100欧姆电阻和两个并联的1000欧姆电阻再进行串联就可以形成1/(1/100 1/100) 1/(1/1000 1/1000)=550欧姆的电阻。

如图3所示,在另一种优选的实施方式中,所述后级跟随电路包括运算放大器a2、运算放大器a3和运算放大器a4,所述运算放大器a2的正极输入端与所述运算放大器a1的输出端电性连接,所述运算放大器a2的负极输入端与输出端电性连接,所述运算放大器a2的输出端与所述运算放大器a3的正极输入端电性连接,所述运算放大器a3的负极输入端与输出端电性连接,所述运算放大器a3的输出端与所述运算放大器a4的正极输入端电性连接,所述运算放大器a4的负极输入端与输出端电性连接。

在上述实施方式中,如图3所示,所述后级跟随电路主要利于测试运放电路模块的作用,所述运算放大器a2所输出的电压vout2通过接口vout2与外部的电压表等测试装置电性连接,所述运算放大器a3所输出的电压vout3通过接口vout3与外部的示波器等测试装置电性连接,所述运算放大器a3所输出的电压vout3通过接口vout3与外部的频率采集器等测试装置电性连接。

综述,本运放器件通过主控模块去控制所述可编程电阻模块输出各种阻值的电阻给所述运放电路模块,而使所述运放电路模块能输出各种电压,而使运放电路简单,实现自动化,也利于测试所述运放电路模块。

对本领域的技术人员来说,可根据以上描述的技术方案以及构思,做出其它各种相应的改变以及形变,而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。


技术特征:

1.一种运放器件,其特征在于,包括主控模块、信号发生模块、运放电路模块和用于调控所述运放电路模块中电阻的可编程电阻模块,所述主控模块通过所述信号发生模块与所述可编程电阻模块信号连接,所述可编程电阻模块与所述主控模块电性连接。

2.根据权利要求1所述的运放器件,其特征在于,所述可编程电阻模块包括可编程运放电阻和可编程负载电阻,所述可编程运放电阻和所述可编程负载电阻分别电性连接所述运放电路模块。

3.根据权利要求2所述的运放器件,其特征在于,所述运放电路模块包括运算放大器a1、电阻r1、电阻r2和电阻r3,所述电阻r1的一端接地,所述电阻r1的另一端与所述运算放大器a1的负极输入端电性连接,所述电阻r2与所述运算放大器a1的正极输入端电性连接。

4.根据权利要求3所述的运放器件,其特征在于,所述运放电路模块还包括电阻r4,所述电阻r4的一端与所述运算放大器a1的输出端电性连接,所述电阻r4的另一端接地。

5.根据权利要求4所述的运放器件,其特征在于,所述运放电路模块还包括电容c1、电容c2和电容c3,所述电容c1的一端与运算放大器a1的负极电源输入端v-电性连接,所述电容c1的另一端接地,所述电容c2的一端与运算放大器a1的正极电源输入端v 电性连接,所述电容c3与所述电阻r3并联。

6.根据权利要求3所述的运放器件,其特征在于,所述电阻r3与可编程电阻电性连接,所述电阻r4与所述可编程负载电阻电性连接。

7.根据权利要求3所述的运放器件,其特征在于,所述运放电路模块还包括后级跟随电路,所述后级跟随电路的输入端与所述运算放大器a1的输出端电性连接。

8.根据权利要求7所述的运放器件,其特征在于,所述后级跟随电路包括运算放大器a2、运算放大器a3和运算放大器a4,所述运算放大器a2的正极输入端与所述运算放大器a1的输出端电性连接,所述运算放大器a2的负极输入端与输出端电性连接,所述运算放大器a2的输出端与所述运算放大器a3的正极输入端电性连接,所述运算放大器a3的负极输入端与输出端电性连接,所述运算放大器a3的输出端与所述运算放大器a4的正极输入端电性连接,所述运算放大器a4的负极输入端与输出端电性连接。

9.根据权利要求1所述的运放器件,其特征在于,所述信号发生模块包括正弦波发生器或方波发生器。

10.根据权利要求1所述的运放器件,其特征在于,所述可编程电阻模块包括100欧姆电阻阵列、1000欧姆电阻阵列和10k欧姆电阻阵列。

技术总结
本实用新型公开了一种运放器件,包括主控模块、信号发生模块、运放电路模块和用于调控所述运放电路模块中电阻的可编程电阻模块,所述主控模块通过所述信号发生模块与所述可编程电阻模块信号连接,所述可编程电阻模块与所述主控模块电性连接。其电路简单,且利于自动化。

技术研发人员:曹佶;梅山赛
受保护的技术使用者:浙江杭可仪器有限公司
技术研发日:2020.12.31
技术公布日:2021.06.29

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