一種v-pwm變換電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種V-PWM變換電路，包括順次連接的比較器、驅(qū)動(dòng)器及由電阻R3、電容C1構(gòu)成的RC濾波電路，所述比較器的同相輸入端用于連接模擬輸入信號，比較器的反相輸入端與電阻R3、電容C1的中間連接點(diǎn)相連接，所述驅(qū)動(dòng)器的輸出端即為PWM輸出信號端。本實(shí)用新型的V-PWM變換電路利用比較器及RC濾波電路將輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換為不易衰減的PWM信號輸出，即將模擬輸入信號與比較器后級的RC電路中電容電壓比較，輸出經(jīng)整形產(chǎn)生PWM信號，PWM是數(shù)字信號，抗干擾能力強(qiáng)，方便遠(yuǎn)距離傳輸，并且隔離傳輸簡單、容易還原為電壓信號，適合電磁干擾較大的場合使用，通過此轉(zhuǎn)換能夠?qū)崿F(xiàn)輸入信號的遠(yuǎn)距離傳輸或隔離，防止長距離傳輸時(shí)的失真。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于電子【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種V-PWM變換電路。 -種V-PWM變換電路

【背景技術(shù)】
[0002] 模擬信號在較長距離傳輸時(shí)容易衰減失真，在電磁環(huán)境復(fù)雜需要隔離的情況下隔 離難度較大，甚至在汽車級應(yīng)用中難以找到汽車級線性隔離器件。以上情況一般通過V-F 變換實(shí)現(xiàn)，但V-F變換器件價(jià)格高，外圍電路復(fù)雜，還原為電壓信號時(shí)還需要F-V變換器，進(jìn) 一步增加了成本。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0003] 本實(shí)用新型的目的是提供一種V-PWM變換電路，以解決模擬信號長距離傳輸及隔 離難度大成本高的問題。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：一種V-PWM變換電路，包括 順次連接的比較器、驅(qū)動(dòng)器及由電阻R3、電容C1構(gòu)成的RC濾波電路，所述比較器的同相輸 入端用于連接模擬輸入信號，比較器的反相輸入端與電阻R3、電容C1的中間連接點(diǎn)相連 接，所述驅(qū)動(dòng)器的輸出端即為PWM輸出信號端。
[0005] 所述比較器的輸出端與電源端之間連接有上拉電阻R2。
[0006] 所述比較器的同相輸入端用于通過電阻R1與模擬輸入信號連接。
[0007] 所述比較器的同相輸入端還連接有由二極管Dl、D2串聯(lián)構(gòu)成的鉗位保護(hù)電路，二 極管D1的陰極用于與電源連接，D1的陽極和D2的陰極均連接于比較器的同相輸入端，D2 的陽極接地。
[0008] 本實(shí)用新型的V-PWM變換電路利用比較器及RC濾波電路將輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換 為不易衰減的PWM信號輸出，即將模擬輸入信號與比較器后級的RC電路中電容電壓比較， 輸出經(jīng)整形產(chǎn)生PWM信號，PWM是數(shù)字信號，抗干擾能力強(qiáng)，方便遠(yuǎn)距離傳輸，并且隔離傳輸 簡單、容易還原為電壓信號，適合電磁干擾較大的場合使用，通過此轉(zhuǎn)換能夠?qū)崿F(xiàn)輸入信號 的遠(yuǎn)距離傳輸或隔離，防止長距離傳輸時(shí)的失真。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)再通過單片機(jī)輸入捕獲管 腳采樣并計(jì)算PWM的占空比即可實(shí)現(xiàn)AD采樣，并且PWM輸出信號經(jīng)RC濾波即可還原為電 壓信號，也可以用AD采樣，使用簡單靈活。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1為本實(shí)用新型V-PWM變換電路的電路圖；
[0010] 圖2為本實(shí)用新型V-PWM變換電路的應(yīng)用電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011] 下面結(jié)合附圖及具體的實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步介紹。
[0012] 如圖1所示為本實(shí)用新型V-PWM變換電路實(shí)施例的電路圖，由圖可知，該電路包括 順次連接的比較器U1、驅(qū)動(dòng)器U2及由電阻R3、電容Cl構(gòu)成的RC濾波電路，比較器的同相 輸入端用于連接模擬輸入信號Vin，比較器的反相輸入端與電阻R3、電容C1的中間連接點(diǎn) 相連接，Vcap即RC濾波后的電壓信號，其中PWM占空比等與輸入信號和電源電壓之比；驅(qū) 動(dòng)器的輸出端即為PWM輸出信號端，供遠(yuǎn)距離傳輸或用于隔離。
[0013] 本實(shí)施例的比較器也可以采用運(yùn)算放大器，驅(qū)動(dòng)器采用同相驅(qū)動(dòng)器（即緩沖器）。
[0014] 比較器的輸出端與電源端VCC之間連接有上拉電阻R2。
[0015] 比較器的同相輸入端用于通過電阻R1與模擬輸入信號連接。
[0016] 比較器的同相輸入端還連接有由二極管Dl、D2串聯(lián)構(gòu)成的鉗位保護(hù)電路，二極管 D1的陰極用于與電源連接，D1的陽極和D2的陰極均連接于比較器的同相輸入端，D2的陽 極接地。
[0017] 本實(shí)用新型的工作原理如下：上電后電容C1上電壓Vcap為0,輸入電壓Vin與其 比較，輸出端為高，經(jīng)同相驅(qū)動(dòng)器后給RC濾波電路充電，當(dāng)電壓Vcap大于Vin時(shí)，比較器輸 出翻轉(zhuǎn)，RC電路經(jīng)R3放電，直至電壓低于Vin，比較器輸出又發(fā)生翻轉(zhuǎn)，形成振蕩輸出，即 PWM信號。由電路原理知電容電壓Vcap基本等于輸入電壓Vin(誤差為比較器的分辨率）， 由傅里葉變換知電容C1的電壓正比于PWM信號的占空比，采樣計(jì)算該占空比即可實(shí)現(xiàn)模數(shù) 轉(zhuǎn)換。
[0018] 如圖2所示，為V-PWM變換電路隔離傳輸?shù)木唧w應(yīng)用，輸入的模擬信號Vin經(jīng)過 V-PWM變換電路轉(zhuǎn)換為PWM信號輸出，PWM信號再經(jīng)光耦U3隔離，在光耦輸出后由同相驅(qū)動(dòng) 器U4整形，I0C信號接單片機(jī)輸入捕獲管腳，計(jì)算占空比即可實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換，Vout為RC濾 波后的電壓，與輸入電壓相同，接單片機(jī)ADC接口也可以實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換。
[0019] 本實(shí)用新型的ν-PWM變換電路實(shí)施例是采用比較器、同相驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)然，t匕 較器也可以采用反相運(yùn)算放大器，相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)器采用反相器也可以達(dá)到同樣的目的。以上 實(shí)施例僅用于幫助理解本實(shí)用新型的核心思想，不能以此限制本實(shí)用新型，對于本領(lǐng)域的 技術(shù)人員，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的思想，對本實(shí)用新型進(jìn)行修改或者等同替換，在具體實(shí)施 方式及應(yīng)用范圍上所做的任何改動(dòng)，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種ν-PWM變換電路，其特征在于：包括順次連接的比較器、驅(qū)動(dòng)器及由電阻R3、電 容C1構(gòu)成的RC濾波電路，所述比較器的同相輸入端用于連接模擬輸入信號，比較器的反相 輸入端與電阻R3、電容C1的中間連接點(diǎn)相連接，所述驅(qū)動(dòng)器的輸出端即為PWM輸出信號端。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的V-PWM變換電路，其特征在于：所述比較器的輸出端與電源 端之間連接有上拉電阻R2。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的V-PWM變換電路，其特征在于：所述比較器的同相輸入端用 于通過電阻R1與模擬輸入信號連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1?3任意一項(xiàng)所述的V-PWM變換電路，其特征在于：所述比較器的 同相輸入端還連接有由二極管D1、D2串聯(lián)構(gòu)成的鉗位保護(hù)電路，二極管D1的陰極用于與電 源連接，D1的陽極和D2的陰極均連接于比較器的同相輸入端，D2的陽極接地。
【文檔編號】G05B19/042GK203882140SQ201420245923
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年5月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月14日
【發(fā)明者】王永秋, 張永強(qiáng), 李興佳, 彭能嶺, 李振山, 危波, 李鈺銳, 秦自瑞, 梁赟 申請人:鄭州宇通客車股份有限公司