本实用新型专利技术公开了一种用于工业信号采集的模拟信号放大反馈电路，包括三极管放大器Q1和反馈网络电路；所述反馈网络电路包括型号为TLV27L1CD的运算放大器U3，所述运算放大器U3的IN+引脚通过电阻R12接入输入信号，其GND引脚接地，其OUT引脚通过电阻R2连接于三级管放大器Q1的基极上，其VDD引脚通过电阻R7和三级管放大器Q1的集电极连接，三级管放大器Q1的发射极对放大后的信号进行输出，同时三级管放大器Q1的发射极还和运算放大器的U3的IN‑引脚连接，形成第一反馈支路，通过设置型号为TLV27L1CD的运算放大器U3，方便了工作人员对反馈方式的修改，降低了硬件工程师的工作量，有利于提高行业整体的工作效率。
An analog signal amplifying and feedback circuit for industrial signal acquisition
【技术实现步骤摘要】
一种用于工业信号采集的模拟信号放大反馈电路
本技术涉及信号放大反馈电路，具体涉及一种用于工业信号采集的模拟信号放大反馈电路。
技术介绍
随着我国的工业快速发展，在工业中针对模拟信号的采集电路也变得越来越常规，模拟信号是指用连续变化的物理量所表达的信息，如温度、湿度、压力、长度、电流、电压等等，我们通常又把模拟信号称为连续信号，它在一定的时间范围内可以有无限多个不同的取值。模拟信号传输过程中，先把信息信号转换成几乎“一模一样”的波动电信号，再通过有线或无线的方式传输出去，电信号被接收下来后，通过接收设备还原成信息信号例如中国专利公告号为CN105301995A在2016年2月3日所公开的模拟信号采集电路。由于模拟信号在采集过程中，当模拟信号的变化量较小时，采集到的信号就必须要经过放大才能被相关设备识别，现有的信号放大电路大多采用三级管，同时为了提高线路的稳定性，降低采集到的信号的失真率，通常都会对放大电路加上反馈电路，但是现有的反馈电路大多数反馈方式单一，且其反馈公式不可改变，针对不同的模拟信号反馈的公式以及其硬件布置都不一样，所以这就给硬件工程师带来了庞大的工作量。
技术实现思路
本技术目的在于解决现有的反馈电路大多数反馈方式单一，且其反馈公式不可改变的问题，提供了一种用于工业信号采集的模拟信号放大反馈电路，通过设置型号为TLV27L1CD的运算放大器U3，方便了工作人员对反馈方式的修改，降低了硬件工程师的工作量，有利于提高行业整体的工作效率。本技术通过下述技术方案实现：一种用于工业信号采集的模拟信号放大反馈电路，包括三极管放大器Q1和反馈网络电路；所述反馈网络电路包括型号为TLV27L1CD的运算放大器U3，所述运算放大器U3的IN+引脚通过电阻R12接入输入信号，其GND引脚接地，其OUT引脚通过电阻R2连接于三级管放大器Q1的基极上，其VDD引脚通过电阻R7和三级管放大器Q1的集电极连接，三级管放大器Q1的发射极对放大后的信号进行输出，同时三级管放大器Q1的发射极还和运算放大器的U3的IN-引脚连接，形成第一反馈支路，所述第一反馈支路上在三级管放大器Q1的发射极和运算放大器U3的IN-引脚之间还顺次设有电阻R6、电容C4和电阻R10。现有的反馈电路大多数反馈方式单一，且其反馈公式不可改变，针对不同的模拟信号反馈的公式以及其硬件布置都不一样，所以这就给硬件工程师带来了庞大的工作量，针对上述缺陷，专利技术人设计了本电路，本电路的核心在于运算放大器u3，本电路中运算放大器U3的型号为TLV27L1CD，相较于现有的电路设计，通过对运算放大器U3的内置公式进行编辑，使得本电路不但可以实现微分反馈，同时还能实现积分反馈。本电路中三级管放大器Q1的发射极还和运算放大器的U3的IN-引脚连接，形成第一反馈支路，输出信号部分经过第一反馈支路返回至运算放大器U3内，假设输入信号为X1，反馈信号为X2，放大电路的净输入为X3，这样就有X3＝X1+X2，其中X1和X3均带有符号；第一反馈支路中的电容C4除了具有“隔直通交”的作用外，还能对反馈信号进行整流，更加有利于保证电路的稳定性，通过设置型号为TLV27L1CD的运算放大器U3，方便了工作人员对反馈方式的修改，降低了硬件工程师的工作量，有利于提高行业整体的工作效率。进一步的，所述运算放大器U3的OUT引脚和电阻R2之间还设有场效应管Q2，所述场效应管Q2的源极接地，漏极和电阻R2相连，栅极连接于运算放大器U3的OUT引脚上。通过设置场效应管Q2，根据净输出信号X3的大小控制是否进行反馈，通过对场效应管Q2设置合适的阈值，当净输入信号不在设定阈值内时，场效应管Q2的源极和漏极导通，将放大器的基极接地，为电路提供过载保护。进一步的，还包括电阻R1，所述电阻R1的一端与三极管Q1的发射极连接，其另一端连接于运算放大器U3的OUT引脚和场效应管Q2的栅极之间的线路上，构成第二反馈支路。为了提高放大电路的通频带展宽，进一步提供放大器增益的稳定性，专利技术人又设计了第二反馈支路，第二反馈支路和第一反馈支路的区别在于，第二反馈支路不经过运算放大器U3，其通过场效应管Q2直接和三级管放大器Q1的基极相连，通过场效应管Q2对反馈回路进行控制；通过设置两条反馈回路，有效的提高了放大电路的通频带展宽。进一步的，还包括型号为LM285-25的稳压芯片U1、电阻R3、电阻R4、滑动变阻器R20、电阻R19和电阻R15；所述电阻R3和电阻R4串联后其一端连接在接在稳压芯片U1的Cathode引脚上，其另一端连接在三极管放大器Q1和电阻R7之间的连接线路上，所述滑动变阻器R20、电阻R19和电阻R15串联后，其一端连接在稳压芯片U1的Cathode引脚上，其另一端连接在运算放大器U3的IN+引脚和电阻R12之间的连接线路上。为了保证信号的稳定性，专利技术人又设置了稳压芯片U1，通过稳压芯片对反馈网络提供参考电压值，当反馈网络电路中电压高于稳压芯片提供的参考电压时，稳压芯片将其降低，防止反馈网络的电压过载，当反馈网络中的电压低于稳压芯片提供的参考电压时，稳压芯片将其升高，防止反馈网络中的电压过低导致运算放大器U3被烧坏。进一步的，还包括型号为LVC04A的反相器U2、电阻R8、电阻R11、电阻R13、电阻R16、电阻R17、滑动变阻器R18和二极管D4；所述电阻R8和二极管D4并联后其一端连接在滑动变阻器R20和稳压芯片U1的Cathode引脚之间的线路上，其另一端和反相器U2的1A引脚连接，所述反相器的2A引脚、3A引脚和4A引脚均连接于电阻R8和二极管D4组成的并联电路和反相器U2的1A引脚之间，所述电阻R11、电阻R13、滑动变阻器R18、电阻R17及电阻R16顺次串联后其一端连接在电阻R15和运算放大器U3的IN+引脚之间的线路上，其另一端连接于反相器U2的3Y引脚上，所述反相器的1Y引脚、2Y引脚和4Y引脚均连接于电阻R11和反相器U2的3Y引脚之间，所述反相器U2的6A引脚和5Y引脚之间还接有电阻R9，稳压芯片U1的Cathode引脚上。因为模拟信号传输过程中，是以波动电信号来传播的，由于在采集过程中受到环境和以及电路自身电器元件的影响，导致采集到的信号波形不理想，所以专利技术人在这里设置了反相器，因为1A、2A、3A和4A都连接于电阻R8和二极管D4组成的并联电路的同侧，而1Y、2Y、3Y和4Y又都连接于电阻R11、电阻R13、滑动变阻器R18、电阻R17及电阻R16组成的串联的同侧，所以算一次反向，然后6A和5Y，再进行第二次反向，返回原相位，通过两次反向，对波形进行整形，使其成为标准电平信号输出。本技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：1、通过设置型号为TLV27L1CD的运算放大器U3，方便了工作人员对反馈方式的修改，降低了硬件工程师的工作量，有利于提高行业整体的工作效率。2、通过稳压芯片对反馈网络提供参考电压值，当反馈网络电路中电压高于稳压芯片提供的参考电压时，稳压芯片将其降低，防止反馈网络的电压过载，当反馈网本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于工业信号采集的模拟信号放大反馈电路，其特征在于，包括三极管放大器Q1和反馈网络电路；所述反馈网络电路包括型号为TLV27L1CD的运算放大器U3，所述运算放大器U3的IN+引脚通过电阻R12接入输入信号，其GND引脚接地，其OUT引脚通过电阻R2连接于三级管放大器Q1的基极上，其VDD引脚通过电阻R7和三级管放大器Q1的集电极连接，三级管放大器Q1的发射极对放大后的信号进行输出，同时三级管放大器Q1的发射极还和运算放大器的U3的IN-引脚连接，形成第一反馈支路，所述第一反馈支路上在三级管放大器Q1的发射极和运算放大器U3的IN-引脚之间还顺次设有电阻R6、电容C4和电阻R10。/n
【技术特征摘要】
1.一种用于工业信号采集的模拟信号放大反馈电路，其特征在于，包括三极管放大器Q1和反馈网络电路；所述反馈网络电路包括型号为TLV27L1CD的运算放大器U3，所述运算放大器U3的IN+引脚通过电阻R12接入输入信号，其GND引脚接地，其OUT引脚通过电阻R2连接于三级管放大器Q1的基极上，其VDD引脚通过电阻R7和三级管放大器Q1的集电极连接，三级管放大器Q1的发射极对放大后的信号进行输出，同时三级管放大器Q1的发射极还和运算放大器的U3的IN-引脚连接，形成第一反馈支路，所述第一反馈支路上在三级管放大器Q1的发射极和运算放大器U3的IN-引脚之间还顺次设有电阻R6、电容C4和电阻R10。
2.根据权利要求1所述的一种用于工业信号采集的模拟信号放大反馈电路，其特征在于，所述运算放大器U3的OUT引脚和电阻R2之间还设有场效应管Q2，所述场效应管Q2的源极接地，漏极和电阻R2相连，栅极连接于运算放大器U3的OUT引脚上。
3.根据权利要求2所述的一种用于工业信号采集的模拟信号放大反馈电路，其特征在于，还包括电阻R1，所述电阻R1的一端与三极管Q1的发射极连接，其另一端连接于运算放大器U3的OUT引脚和场效应管Q2的栅极之间的线路上，构成第二反馈支路。
4.根据权利要求1所述的一种用于工业信号采集的模拟信号放大反馈电路，其特征在于，还包括型号为LM285-25...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨青，牛光茂，夏莲，申涛，邓礼，李磊，吕春梅，魏孝堂，赵曦，
申请(专利权)人：川开阀门有限责任公司，成都克瑞斯科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51
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