弱电压信号的远距离传输电路制造技术

技术编号:10970932 阅读:297 留言:0更新日期:2015-01-30 00:33
本发明专利技术涉及信号传输电路,具体为弱电压信号的远距离传输电路。解决现有弱电压信号的远距离传输技术存在的前端处理电路阻抗大、传输电路的驱动能力不稳定等问题。该电路包括第一、第二、第三运放OA1、OA2、OA3,两个第一电阻R1,第二电阻R2,第三电阻R3,第四电阻R4,两个第五电阻R5和可调电阻RG;本发明专利技术能够精确采集放大弱电压信号,减少处理电路对弱电压信号的干扰,并将放大后的电压信号转换为电流信号,形成稳定的压控电流源,从而实现弱电压信号的远距离传输和稳定驱动。此外,电路中采用的元器件均易于集成,既可用于电路设计环节,又可用于大批量集成制造。

【技术实现步骤摘要】
弱电压信号的远距离传输电路
本专利技术涉及信号传输电路,具体为弱电压信号的远距离传输电路。
技术介绍
电压信号源一般产生于传感器内部,仪器仪表输出和工业现场环境。通常情况下, 这些电压信号的数量值都比较微弱,所以称其为弱电压信号。在对弱电压信号进行远距离 传输时,一般首先将其放大处理,然后再进行传输。处理电路通常具有一定的阻抗,这样就 会对微弱的信号源形成衰减,使得测量信号呈现非完整性。传输电路的线路上通常存在一 定阻抗,这样又会对传输过程中的信号造成衰减,进一步增加了原始信号的失真。目前,对 弱电压信号的远距离传输已有多种方案。但是,这些方案主要存在如下缺点:前端处理电 路有较大的阻抗,衰减了信号源;传输电路的驱动能力不稳定,给信号造成了一定程度的失 真。
技术实现思路
本专利技术解决现有弱电压信号的远距离传输技术存在的问题:前端处理电路有较大 的阻抗,衰减了信号源;传输电路的驱动能力不稳定,给信号造成了一定程度的失真,提供 一种弱电压信号的远距离传输电路。该电路能够精确采集放大弱电压信号,并将放大后的 电压信号转换为电流信号,形成稳定的压控电流源,从而实现弱电压信号的远距离传输。 本专利技术是采用如下技术方案实现的:弱电压信号的远距离传输电路,包括第一、第 二、第三运放(^1、(^2、(^3,两个第一电阻1?1,第二电阻1?2,第三电阻1?3,第四电阻1?4,两个 第五电阻R5和可调电阻RG;第二运放0A2的同相端接地,第三运放0A3的同相端作为弱电 压信号V(in)的输入端,第二运放0A2的输出端经一个第五电阻R5、可调电阻RG、另一个第 五电阻R5与第三运放0A3的输出端相连,第二运放0A2和第三运放0A3的反相端分别与可 调电阻RG的两端相连;第二运放0A2的输出端经一个第一电阻Rl与第一运放OAl的反相 端相连,第三运放0A3的输出端经另一个第一电阻Rl与第一运放OAl的同相端相连,第一 运放OAl的反相端经第二电阻R2与其输出端相连,第一运放OAl的同相端经第三电阻R3、 第四电阻R4与其输出端相连;第三电阻R3和第四电阻R4之间的节点作为转换后的电流信 号I(out)的输出端。 该弱电压信号远距离传输电路的工作过程描述如下:整个电路分为两个过程。第 一个过程:弱电压信号的采集放大过程。在图1所示的电路中,0A2, 0A3,R5,RG组成了高 输入阻抗、低输出阻抗的采集放大电路,通过对信号源进行缓冲,提供了较高的输入阻抗, 有效减少了采集电路对信号源的干扰和衰减;并能对信号源进行适当放大。第二个过程: 电压转换为电流。0A1,Rl,R2,R3,R4,RL组成了电压-电流转换电路。该电路由基本的差 分电路改进而来。改进一:将差分电路的四电阻电桥改进为五电阻电桥,降低了电路 的功耗。改进二:由电压转换电压改进为电压转换电流。通过该电路的使用,可以实 现弱电压信号的电流转换,并提供较小的输出阻抗,提高了驱动能力。其中,I(out)为转换 后的电流信号,RL代表了传输导线的等效阻抗。 图2电路为图1电路的左半部分即第一个过程的电路图,图2电路负责弱电压信 号的采集放大。首先运算放大器0A2和0A3分别通过RG两端电压的反馈回路形成负反馈, 保证了 0A2和0A3处于负反馈状态,并能提供虚短路和虚断路的能力;由于虚短路特点,0A2 和0A3同相端的弱电压信号跨接在RG两端。根据虚断路特点,可以得到V1、V2 (第二和第 三运放的输出端电压)和V(in)的电压关系如下所示:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种弱电压信号的远距离传输电路,其特征在于,包括第一、第二、第三运放(OA1、OA2、OA3),两个第一电阻(R1),第二电阻(R2),第三电阻(R3),第四电阻(R4),两个第五电阻(R5)和可调电阻(RG);第二运放(OA2)的同相端接地,第三运放(OA3)的同相端作为弱电压信号V(in)的输入端,第二运放(OA2)的输出端经一个第五电阻(R5)、可调电阻(RG)、另一个第五电阻(R5)与第三运放(OA3)的输出端相连,第二运放(OA2)和第三运放(OA3)的反相端分别与可调电阻(RG)的两端相连;第二运放(OA2)的输出端经一个第一电阻(R1)与第一运放(OA1)的反相端相连,第三运放(OA3)的输出端经另一个第一电阻(R1)与第一运放(OA1)的同相端相连,第一运放(OA1)的反相端经第二电阻(R2)与其输出端相连,第一运放(OA1)的同相端经第三电阻(R3)、第四电阻(R4)与其输出端相连;第三电阻(R3)和第四电阻(R4)之间的节点作为转换后的电流信号I(out)的输出端。

【技术特征摘要】
1. 一种弱电压信号的远距离传输电路,其特征在于,包括第一、第二、第三运放(OAl、 0A2、0A3),两个第一电阻(R1),第二电阻(R2),第三电阻(R3),第四电阻(R4),两个第五电 阻(R5)和可调电阻(RG);第二运放(0A2)的同相端接地,第三运放(0A3)的同相端作为弱 电压信号V(in)的输入端,第二运放(0A2)的输出端经一个第五电阻(R5)、可调电阻(RG)、 另一个第五电阻(R5)与第三运放(0A3)的输出端相连,第二运放(0A2)和第三运放(0A3) 的反相端分别与可调电阻(RG)的两端相连;第二...

【专利技术属性】
技术研发人员:马维青焦再强薛东升
申请(专利权)人:国家电网公司国网山西省电力公司阳泉供电公司
类型:发明
国别省市:北京;11

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1