一种模拟电压除法器电路制造技术

本发明专利技术公开了一种包括比例值计算单元、模拟结果输出单元的模拟电压除法器电路，其核心是并行A/D转换器与并行D/A转换器，用于计算两个输入电压间的比例值并同时输出数字信号形式的比例值结果与模拟信号形式的比例值结果。所述装置用于对比例值计算速度要求不高，且两个输入电压变化较平缓的场合。

An analog voltage divider circuit

The invention discloses an analog voltage divider circuit comprising a proportional value calculation unit and an analog result output unit. The core of the circuit is a parallel A/D converter and a parallel D/A converter, which are used to calculate the ratio between two input voltages and simultaneously output the ratio of the digital signal form to the analog signal form. Fruit. The device is used in situations where the calculation speed of proportional value is not high and the variation of two input voltages is relatively gentle.

【技术实现步骤摘要】
一种模拟电压除法器电路本专利技术专利申请为分案申请，原案申请号为201610000413.9，申请日为2016年1月4日，专利技术名称为求两个输入电压间比例值的装置。
本专利技术涉及一种模拟运算电路，尤其是一种模拟电压除法器电路。
技术介绍
常规的模拟除法器能够实现模拟电压之间的除法运算，运算结果输出同样是模拟信号，不能同时输出反映运算结果的数字信号与模拟信号。
技术实现思路
本专利技术的目的是为模拟电压之间的除法运算提供一种解决方案，即能够计算两个输入电压间比例值并同时输出数字信号与模拟信号运算结果的电路。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种包括比例值计算单元、模拟结果输出单元的模拟电压除法器电路。所述比例值计算单元设有分子电压输入端、分母电压输入端和数字比例值输出端。所述比例值计算单元包括并行A/D转换器；所述并行A/D转换器具有模拟电压输入端、参考电压输入端和并行数据输出端；所述并行A/D转换器工作在自动连续转换模式。所述并行A/D转换器的模拟电压输入端为比例值计算单元的分子电压输入端，参考电压输入端为比例值计算单元的分母电压输入端，并行数据输出端为比例值计算单元的数字比例值输出端。所述模拟结果输出单元设有数字比例值输入端、比例因子电压输入端和模拟电压比例值输出端；所述数字比例值输入端连接至比例值计算单元的数字比例值输出端。所述模拟结果输出单元的核心是并行D/A转换器；所述并行D/A转换器具有并行数据输入端、基准电压输入端和转换电压输出端；所述并行D/A转换器的并行数据输入端为模拟结果输出单元的数字比例值输入端，基准电压输入端为比例因子电压输入端，转换电压输出端为模拟电压比例值输出端；所述数字比例值输出端输出的数字比例值和数字比例值输入端输入的数字比例值均为二进制数。所述数字比例值输出端的二进制位位数等于数字比例值输入端的二进制位位数，数字比例值输入端的二进制位与数字比例值输出端的二进制位按序相连；或者是，所述数字比例值输出端的二进制位位数多于数字比例值输入端的二进制位位数，数字比例值输出端多出的低位二进制位不连接至数字比例值输入端，将数字比例值输入端的二进制位与数字比例值输出端高位相应位数的二进制位按序相连；或者是，所述数字比例值输出端的二进制位位数少于数字比例值输入端的二进制位位数，数字比例值输入端多出的低位二进制位连接至低电平，将数字比例值输出端的二进制位与数字比例值输入端高位相应位数的二进制位按序相连。设输入的分子电压为U1，分母电压为U2；数字比例值输出端输出的数字比例值为Z，Z的最大值为Zmax；比例因子电压输入端输入的比例因子电压是UK；模拟电压比例值输出端输出的模拟电压比例值是U0；则有所述并行A/D转换器参考电压输入端允许输入的参考电压范围要比分母电压输入端的输入电压范围宽。所述分子电压和分母电压都是正电压，且分子电压小于等于分母电压。所述并行A/D转换器工作在自动连续转换模式的方式，包括将并行A/D转换器设置在自动连续转换模式，或者是由并行A/D转换器转换结束信号重新启动下一次A/D转换，或者是由额外产生的周期脉冲控制并行A/D转换器进行A/D转换。所述并行D/A转换器处于直接D/A转换状态。所述模拟电压除法器电路还包括输入电压排序单元。所述输入电压排序单元设有第一输入电压输入端、第二输入电压输入端、分子电压输出端、分母电压输出端和大小比较结果输出端。所述分子电压输出端、分母电压输出端分别连接至比例值计算单元的分子电压输入端、分母电压输入端。所述第一输入电压幅值大于第二输入电压时，输入电压排序单元输出的分母电压等于第一输入电压，分子电压等于第二输入电压；所述第一输入电压幅值小于第二输入电压时，输入电压排序单元输出的分母电压等于第二输入电压，分子电压等于第一输入电压。所述第一输入电压和第二输入电压都是正电压。所述并行A/D转换器参考电压输入端允许输入的参考电压范围要比第一输入电压和第二输入电压的范围都宽。所述大小比较结果输出端以开关量的形式输出大小比较结果。所述开关量的形式是高、低电平。所述输入电压排序单元由双通道双路模拟开关和比较器组成；所述比较器对第一输入电压、第二输入电压的幅值大小进行比较；所述大小比较结果输出端输出的大小比较结果由比较器的输出控制；所述双通道双路模拟开关的通道选择由比较器的输出控制。本专利技术的有益效果是，自动求取两个输入电压之间的比例值，并同时以数字信号与模拟信号的形式输出。附图说明图1为一种求两个输入电压间比例值的装置的结构框图。图2为比例值计算单元100的实施例1。图3为比例值计算单元100的实施例2。图4为比例值计算单元100的实施例3。图5为模拟结果输出单元200的实施例1。图6为模拟结果输出单元200的实施例2。图7为输入电压排序单元300实施例。具体实施方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。一种求两个输入电压间比例值的装置的结构框图如图1所示，由比例值计算单元100、模拟结果输出单元200和输入电压排序单元300组成。比例值计算单元100的核心是并行A/D转换器，设有分子电压输入端VIN、分母电压输入端REF和数字比例值输出端DBOUT。所述并行A/D转换器具有模拟电压输入端、参考电压输入端和并行数据输出端，工作在自动连续转换模式。所述模拟电压输入端为比例值计算单元100的分子电压输入端VIN，参考电压输入端为比例值计算单元100的分母电压输入端REF，并行数据输出端为比例值计算单元100的数字比例值输出端DBOUT。比例值计算单元100的实施例1如图2所示，由并行A/D转换器101、电阻102、电容103、与门104组成。并行A/D转换器101的型号是8位并行A/D转换器ADC0841。ADC0841的模拟电压输入端为VIN+，参考电压输入端为VREF，8位并行数据输出端为DB7～DB0。ADC0841的WR为启动转换输入端，负脉冲有效；WR连接至与门104的输出端；与门104的一个输入连接至由电阻102、电容103组成的上电脉冲输出端、另外一个输入连接至ADC0841的转换结束信号输出端INTR；上电时，由上电脉冲启动ADC0841进行第一次A/D转换，A/D转换结束后，INTR输出的负脉冲启动ADC0841进行新的一次A/D转换，周而复始，ADC0841工作在自动连续转换模式。ADC0841的模拟电压输入负端VIN-、输出使能端RD、片选端CS、数字地DGND、模拟地AGND连接至公共地，ADC0841的电源端VCC连接至电源+VDD。ADC0841的输出使能端RD输入低电平时，其数据输出端DB7～DB0维持输出有效。当ADC0841每一次转换结束后，自动将结果从数据输出端DB7～DB0输出。设连接至分子电压输入端VIN的电压是U1，连接至分母电压输入端REF的电压是U2，数字比例值输出端DBOUT输出的数字信号是Z。比例值计算单元100的实施例1中，Z为数据输出端DB7～DB0输出的z7～z0，其最大值Zmax为255。则有即两个输入电压U1、U2间的比例值为比例值计算单元100的实施例2如图3所示，由并行A/D转换器111、555时基器件112、电阻113、电阻114、电容115组成。并行A/D转换器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模拟电压除法器电路，其特征在于：包括比例值计算单元、模拟结果输出单元；所述比例值计算单元设有分子电压输入端、分母电压输入端和数字比例值输出端；所述比例值计算单元包括并行A/D转换器；所述并行A/D转换器具有模拟电压输入端、参考电压输入端和并行数据输出端；所述并行A/D转换器工作在自动连续转换模式；所述并行A/D转换器的模拟电压输入端为比例值计算单元的分子电压输入端，参考电压输入端为比例值计算单元的分母电压输入端，并行数据输出端为比例值计算单元的数字比例值输出端；所述模拟结果输出单元设有数字比例值输入端、比例因子电压输入端和模拟电压比例值输出端；所述数字比例值输入端连接至比例值计算单元的数字比例值输出端；所述模拟结果输出单元的核心是并行D/A转换器；所述并行D/A转换器具有并行数据输入端、基准电压输入端和转换电压输出端；所述并行D/A转换器的并行数据输入端为模拟结果输出单元的数字比例值输入端，基准电压输入端为比例因子电压输入端，转换电压输出端为模拟电压比例值输出端；所述数字比例值输出端输出的数字比例值和数字比例值输入端输入的数字比例值均为二进制数。

【技术特征摘要】
1.一种模拟电压除法器电路，其特征在于：包括比例值计算单元、模拟结果输出单元；所述比例值计算单元设有分子电压输入端、分母电压输入端和数字比例值输出端；所述比例值计算单元包括并行A/D转换器；所述并行A/D转换器具有模拟电压输入端、参考电压输入端和并行数据输出端；所述并行A/D转换器工作在自动连续转换模式；所述并行A/D转换器的模拟电压输入端为比例值计算单元的分子电压输入端，参考电压输入端为比例值计算单元的分母电压输入端，并行数据输出端为比例值计算单元的数字比例值输出端；所述模拟结果输出单元设有数字比例值输入端、比例因子电压输入端和模拟电压比例值输出端；所述数字比例值输入端连接至比例值计算单元的数字比例值输出端；所述模拟结果输出单元的核心是并行D/A转换器；所述并行D/A转换器具有并行数据输入端、基准电压输入端和转换电压输出端；所述并行D/A转换器的并行数据输入端为模拟结果输出单元的数字比例值输入端，基准电压输入端为比例因子电压输入端，转换电压输出端为模拟电压比例值输出端；所述数字比例值输出端输出的数字比例值和数字比例值输入端输入的数字比例值均为二进制数。2.如权利要求1所述的一种模拟电压除法器电路，其特征在于：所述数字比例值输出端的二进制位位数等于数字比例值输入端的二进制位位数，数字比例值输入端的二进制位与数字比例值输出端的二进制位按序相连。3.如权利要求1所述的一种模拟电压除法器电路，其特征在于：所述数字比例值输出端的二进制位位数多于数字比例值输入端的二进制位位数，数字比例值...

【专利技术属性】
技术研发人员：凌云，肖伸平，陈刚，周维龙，
申请(专利权)人：湖南工业大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43