模拟量输出电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种模拟量输出电路，包括运算放大器，输入端子，输出端子和开关，运算放大器的同相输入端经由第一电阻与连接到输入端子，反相输入端经由第二电阻接地；运算放大器的输出端经由开关的公共端连接到输出端子，且输出端与开关的公共端之间连接有第三电阻；运算放大器的同相输入端经由第四电阻连接到开关的第一接触端；运算放大器的反相输入端经由第五电阻连接到开关的第二接触端，且第五电阻的后端还与运算放大器的输出端连接；开关的公共端与第一接触端连接时，电路的输出端输出模拟电流；开关的公共端与第二接触端连接时，电路的输出端输出模拟电压，以解决电路器件数量多，PCB面积大，以及运放存在失效的风险的问题。

【技术实现步骤摘要】
模拟量输出电路
本技术涉及电子电力领域，尤其涉及一种模拟量输出电路。
技术介绍
在工业控制设备中，模拟量通常用于指示系统内部某项指标或参数的变化，或者用于上位机检测以及显示等。模拟量通常有两种形式，即电流模拟量和电压模拟量。为了输出上述的模拟量，现有的模拟量输出电路通常同时设计一个电流源和一个电压源，并通过控制开关的切换来选择输出哪一种模拟量，具体电路图可如图1所示。当输出模拟电压时，模拟电流输出单元2中的元器件是闲置的，这也造成了电路的浪费。当输出模拟电流时，模拟电压输出单元1只是做了电压幅值的变换，这同样也会造成电路的浪费。当通过开关S1切换到模拟电压输出单元1时，模拟电流输出单元2一直处于工作状态，且输出开路。正常情况下，模拟电流输出单元2是不允许开路的，因为这会导致电路中的元器件处于非正常的工作状态，从而容易导致元器件失效。另外，无论选择输出模拟电压还是选择输出模拟电流，总会存在一个模拟量输出单元闲置。这就造成了电路器件数量的增多、印制电路板(PrintedCircuitBoard，PCB)面积的增大。
技术实现思路
本技术实施例针对上述模拟量输出电路的电路元器件数量多，PCB面积大以及元器件容易失效的问题，提供一种模拟量输出电路。本技术实施例解决上述技术问题采用的技术方案是：一种模拟量输出电路，包括运算放大器、输入端子、输出端子和切换单元，其中，所述运算放大器的同相输入端经由第一电阻连接到所述输入端子，所述运算放大器的反相输入端经由第二电阻接地，且所述运算放大器的输出端经由第三电阻连接到所述输出端子；所述切换单元包括第一端子、第二端子以及第三端子，所述第一端子连接到所述输出端子，所述运算放大器的同相输入端经由第四电阻连接到所述第二端子，所述运算放大器的反相输入端经由第五电阻分别连接到所述第三端子和所述运算放大器的输出端，且在所述切换单元的第一端子和第二端子连接时，所述输出端子输出模拟电流；在所述第一端子和第三端子连接时，所述输出端子输出模拟电压。优选地，所述切换单元包括单刀双掷开关，且所述切换单元的第一端子由所述单刀双掷开关的动端构成，所述切换单元的第二端子和第三端子由所述单刀双掷开关的两个不动端构成。优选地，所述切换单元包括第一固定针、第二固定针、第三固定针以及短接插头，且所述短接插头包括两个短接的插孔，所述切换单元的第一端子由所述第一固定针构成，所述第二端子由所述第二固定针构成，所述第三端子由所述第三固定针构成。优选地，所述切换单元包括第一开关管、第二开关管、第三开关管以及控制芯片，且所述第一开关管和第二开关管串联连接后，分别连接所述第一端子和第二端子，所述第三开关管的两端分别连接所述第一端子和第三端子，且所述控制芯片包括分别连接到所述第一开关管、第二开关管和第三开关管的控制端的引脚，其中，所述第一开关管和第三开关管为N型金属氧化物半导体，所述第二开关管为P型金属氧化物半导体。优选地，所述第一电阻的阻值与所述第二电阻的阻值相等。优选地，所述第四电阻的阻值与所述第五电阻的阻值相等。本技术实施例的模拟量输出电路，通过将模拟电流的输出电路和模拟电压输出电路进行合并，实现了运算放大器的复用，避免了电流源开路，降低了运放存在失效的风险；另外，对比于现有电路，本实施节省了一个运算放大器、用于将电流放大的三极管以及外围阻容器件，而对于原有的电压或者电流输出的切换方式没有任何改变。这将降低器件的成本，减小PCB面积。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是现有技术中的模拟量输出电路的电路图；图2是本技术一实施例所提出的模拟量输出电路的电路图；图3是切换单元的第一端子和第二端子连接时，模拟量输出电路的原理图；图4是切换单元的第一端子和第三端子连接时，模拟量输出电路的原理图；图5是本技术另一实施例所提出的模拟量输出电路的电路图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术实施例提出一种模拟量输出电路，以解决上述提及的电路中的器件浪费而导致的电路器件数量多，PCB板面积大，以及器件失效的问题。如图2所示，该电路包括运算放大器U1、输入端子V_in、输出端子out和切换单元1，其中，运算放大器U1的同相输入端经由第一电阻R1连接到输入端子V_in，运算放大器U1的反相输入端经由第二电阻R2接地，且运算放大器U1的输出端经由第三电阻R3连接到输出端子out；切换单元1包括第一端子o、第二端子a以及第三端子b，第一端子o连接到输出端子out，运算放大器U1的同相输入端经由第四电阻R4连接到第二端子a，运算放大器U1的反相输入端经由第五电阻R5分别连接到第三端子b和运算放大器U1的输出端，且在切换单元1的第一端子o和第二端子a连接时，输出端子out输出模拟电流，具体电路原理图可如图3所示；在第一端子o和第三端子b连接时，输出端子out输出模拟电压，具体电路原理图可如图4所示。本技术实施例的模拟量输出电路，通过将模拟电流的输出电路和模拟电压输出电路进行合并，在第一端子o和第二端子a连接时，运算放大器U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5工作，并通过输出端子out输出模拟电流信号；在第一端子o和第三端子b连接时，运算放大器U1、第一电阻R1、第二电阻R2和第五电阻R5工作，并通过输出端子out输出模拟电压信号，实现了运算放大器的复用，避免了电流源开路，降低了运算放大器存在失效的风险；另外，对比于现有电路，本实施例节省了一个运算放大器、用于将电流放大的三极管以及外围阻容器件，而对于原有的电压或者电流输出的切换方式没有任何改变。这将降低器件的成本，减小PCB面积。在本技术的一个实施例中，上述切换单元1可以包括单刀双掷开关，且切换单元1的第一端子o由单刀双掷开关的动端构成，切换单元1的第二端子a和第三端子b由单刀双掷开关的两个不动端构成。上述电路可以通过手动切换的形式来切换单刀双掷开关来实现第一端子o和第二端子a连接，从而输出模拟电流，以及实现第一端子o和第三端子b连接，从而输出模拟电压。在本技术的另一个实施例中，上述切换单元1可以包括第一固定针、第二固定针、第三固定针以及短接插头，且短接插头包括两个短接的插孔，切换单元1的第一端子o由第一固定针构成，第二端子a由第二固定针构成，第三端子b由第三固定针构成。上述电路可以通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模拟量输出电路，其特征在于，包括运算放大器、输入端子、输出端子和切换单元，其中，所述运算放大器的同相输入端经由第一电阻连接到所述输入端子，所述运算放大器的反相输入端经由第二电阻接地，且所述运算放大器的输出端经由第三电阻连接到所述输出端子；所述切换单元包括第一端子、第二端子以及第三端子，所述第一端子连接到所述输出端子，所述运算放大器的同相输入端经由第四电阻连接到所述第二端子，所述运算放大器的反相输入端经由第五电阻分别连接到所述第三端子和所述运算放大器的输出端，且在所述切换单元的第一端子和第二端子连接时，所述输出端子输出模拟电流，在所述第一端子和第三端子连接时，所述输出端子输出模拟电压。/n

【技术特征摘要】
1.一种模拟量输出电路，其特征在于，包括运算放大器、输入端子、输出端子和切换单元，其中，所述运算放大器的同相输入端经由第一电阻连接到所述输入端子，所述运算放大器的反相输入端经由第二电阻接地，且所述运算放大器的输出端经由第三电阻连接到所述输出端子；所述切换单元包括第一端子、第二端子以及第三端子，所述第一端子连接到所述输出端子，所述运算放大器的同相输入端经由第四电阻连接到所述第二端子，所述运算放大器的反相输入端经由第五电阻分别连接到所述第三端子和所述运算放大器的输出端，且在所述切换单元的第一端子和第二端子连接时，所述输出端子输出模拟电流，在所述第一端子和第三端子连接时，所述输出端子输出模拟电压。


2.如权利要求1所述的模拟量输出电路，其特征在于，所述切换单元包括单刀双掷开关，且所述切换单元的第一端子由所述单刀双掷开关的动端构成，所述切换单元的第二端子和第三端子由所述单刀双掷开关的两个不动端构成。


3.如权利要求1所述的模拟量输出电路，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：安普风，李培伟，
申请(专利权)人：苏州汇川技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32