一种基于VGA的差分探头的手动控制转换电路制造技术

本发明专利技术公开了一种基于VGA的差分探头的手动控制转换电路，控制转换电路，包括buffer、差分运算放大器、差分保护电路、VGA、VGA增益电路，所述buffer的两路输入端分别电连接降压电路的正向降压电路和反向降压电路的输出端；且buffer具有正向电压OUT引脚输出端和反向电压OUT引脚输出端；其中，所述正向电压OUT引脚输出端通过加载差分保护电路电连接差分运算放大器的一路输入端；由于buffer的阻抗特别大，通过buffer将正向电压和反向电压过度输出，有效的增强了电压的驱动能力，本发明专利技术通过手动切换档位按键设置VGA的衰减倍数为×50或×500，测量输出电压。

【技术实现步骤摘要】
一种基于VGA的差分探头的手动控制转换电路
本专利技术涉及一种测量
，具体为一种基于VGA的差分探头的手动控制转换电路。
技术介绍
探头常用于测量较高的电压，但是高电压会对探头内部电路造成不同程度的损坏，探头往往有多个衰减测量档位，需要对高电压进行降压处理，当高电压降压为小电压后需要实质的转换电路将小电压适当的转换，供给于示波器测量，最后根据实际测量电压推算出原先的高电压值；目前差分探头的转换电路无法精准的实现对降压后的小电压进行转换，且转换后的电压存在着若干的干扰信号，该干扰信号容易对转换电路的放大倍数造成一定的影响，导致最终的测量电压不精确；并且，转换电路在转换电压过程中，由于驱动能力不足容易导致一定的电压损耗，导致最终转换的电压不准确；现有技术已经不能满足现阶段人们的需求，基于现状，急需对现有技术进行改革。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于VGA的差分探头的手动控制转换电路，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。本专利技术提供如下技术方案一种基于VGA的差分探头的手动控制转换电路，包括：降压电路、buffer(缓冲器)、差分运算放大器、差分保护电路、VGA、VGA增益电路、二级放大器和带宽偏置电路；所述降压电路，包括：正向降压电路和反向降压电路；优选，所述buffer的两路输入端分别电连接降压电路的正向降压电路和反向降压电路的输出端；且buffer具有正向电压OUT引脚输出端和反向电压OUT引脚输出端；其中，所述正向电压OUT引脚输出端通过加载差分保护电路电连接差分运算放大器的一路输入端；所述反向电压OUT引脚输出端通过电压保护电阻电连接差分运算放大器的另一路输入端；由于buffer的阻抗特别大，通过buffer将正向电压和反向电压过度输出，有效的增强了电压的驱动能力；优选，所述差分保护电路由四个相同流向输出的二极管串联组成，保持正向电压输出到差分运算放大器过程中的稳定性；优选，所述差分运算放大器的输出端电连接VGA，且所述差分运算放大器将两路电压输入转换为一路电压输出到VGA；优选，VGA的控制引脚端电连接VGA增益电路，该增益电路具有一运算放大器，且该运算放大器的一路输入端电连接单片机的GPIO1控制引脚；单片机通过控制VGA增益电路增加其运算放大器的放大倍数，防止噪声信号对运算放大器的干扰；优选，所述VGA输出端电连接二级放大器，该二级放大器的正向输入端电连接带宽偏置电路，所述带宽偏执电路用于调整二级放大器放大信号后的偏移和带宽，由于用户所需要的带宽不同，且在示波器中为了便于观察信号的偏移幅度，将带宽偏移电路设置于转换电路的输出端调整输出信号的波形；优选，所述单片机的GPIO2控制引脚外接差分探头的手动切换档位按键，VGA通过降压电路的降压输出比设有×50和×500电压衰减倍数的手动切换档位，通过手动切换档位按键给单片机发出命令，使得单片机控制VGA输出×50或×500的衰减电压输出；待测的差分信号电压经过降压电路降压后得到的电压很小，通过控制转换电路将小电压进行放大，再通过手动切换档位按键设置VGA的衰减倍数为×50或×500，测量输出电压，最终得到的输出电压×衰减倍数＝输入端的待测差分信号电压，由于待测的差分信号一般为大电压，不容易测量，所以需要先经过降压电路进行降压到很小的电压，再通过控制转换电路进行转换放大，转换放大后的电压需要与VGA设置的相应衰减倍数的衰减后的电压相同，有利于实现快速精准测量。有益效果本专利技术通过buffer将正向电压和反向电压过度输出，有效的增强了电压的驱动能力，通过差分保护电路保持正向电压输出到差分运算放大器过程中的稳定性，且通过带宽偏执电路用于调整二级放大器放大信号后的偏移和带宽，通过手动切换档位按键设置VGA的衰减倍数为×50或×500，测量输出电压，最终得到的输出电压×衰减倍数＝输入端的待测差分信号电压。附图说明图1为本专利技术主体转换电路的电路图；图2为本专利技术差分保护电路的电路图；图3为本专利技术VGA与VGA增益电路的电路图；图4为本专利技术二级放大器和带宽偏置电路的电路图；图5为本专利技术单片机连接手动切换档位按键电路图；图6为本专利技术对大电压转换过程框图；图7为本专利技术对大电压转换时VGA选择衰减倍数为×500电压量程档位的框图；图8为本专利技术对大电压转换时VGA选择衰减倍数为×50电压量程档位的框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。参考图1，本专利技术提供如下技术方案一种基于VGA的差分探头的手动控制转换电路，包括：buffer(缓冲器)、差分运算放大器、差分保护电路、VGA、VGA增益电路、二级放大器和带宽偏置电路；所述buffer的两路输入端分别电连接降压电路的正向降压电路和反向降压电路的输出端；且buffer具有正向电压OUT引脚输出端和反向电压OUT引脚输出端；其中，所述正向电压OUT引脚输出端通过加载差分保护电路电连接差分运算放大器的一路输入端；所述反向电压OUT引脚输出端通过电压保护电阻电连接差分运算放大器的另一路输入端；由于buffer的阻抗特别大，通过buffer将正向电压和反向电压过度输出，有效的增强了电压的驱动能力；参考图2，所述差分保护电路由四个相同流向输出的二极管串联组成，保持正向电压输出到差分运算放大器过程中的稳定性，所述差分运算放大器的输出端电连接VGA，且所述差分运算放大器将两路电压输入转换为一路电压输出到VGA。参考图3，VGA的控制引脚端电连接VGA增益电路，该增益电路具有一运算放大器，且该运算放大器的一路输入端电连接单片机的GPIO1控制引脚；单片机通过控制VGA增益电路增加其运算放大器的放大倍数，防止噪声信号对运算放大器的干扰。参考图4，所述VGA输出端电连接二级放大器，该二级放大器的正向输入端电连接带宽偏置电路，所述带宽偏执电路用于调整二级放大器放大信号后的偏移和带宽，由于用户所需要的带宽不同，且在示波器中为了便于观察信号的偏移幅度，将带宽偏移电路设置于转换电路的输出端调整输出信号的波形。参考图5，所述单片机的GPIO2控制引脚外接差分探头的手动切换档位按键，VGA通过降压电路的降压输出比设有×50和×500电压衰减倍数的手动切换档位，通过手动切换档位按键给单片机发出命令，使得单片机控制VGA输出×50或×500的电压输出。参考图6，待测的差分信号电压经过降压电路降压后得到的电压很小，通过控制转换电路将小电压进行放大，再通过手动切换档位按键设置VGA的衰减倍数为×50或×500，测量输出电压，最终得到的输出电压×衰减倍数＝输入端的待测差分信号电压，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于VGA的差分探头的手动控制转换电路，其特征在于，包括：/n降压电路，包括：正向降压电路和反向降压电路；/nbuffer，两路输入端分别电连接降压电路的正向降压电路和反向降压电路的输出端；/n差分保护电路，由四个相同流向输出的二极管串联组成，保持正向电压输出到差分运算放大器过程中的稳定性；/n差分运算放大器，输出端电连接VGA；且，/n所述差分运算放大器将两路电压输入转换为一路电压输出到VGA；/nVGA，控制引脚端电连接VGA增益电路；/n单片机，通过控制VGA增益电路增加其运算放大器的放大倍数，防止噪声信号对运算放大器的干扰；/n二级放大器，所述二级放大器电连接VGA输出端；/n所述单片机的GPIO2控制引脚外接差分探头的手动切换档位按键；/n所述VGA通过降压电路的降压输出比设有电压衰减倍数为×50的手动切换档位和×500的手动切换档位；/n手动切换档位按键通过给单片机发出命令，使得单片机控制VGA输出×50或×500的电压衰减输出。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于VGA的差分探头的手动控制转换电路，其特征在于，包括：
降压电路，包括：正向降压电路和反向降压电路；
buffer，两路输入端分别电连接降压电路的正向降压电路和反向降压电路的输出端；
差分保护电路，由四个相同流向输出的二极管串联组成，保持正向电压输出到差分运算放大器过程中的稳定性；
差分运算放大器，输出端电连接VGA；且，
所述差分运算放大器将两路电压输入转换为一路电压输出到VGA；
VGA，控制引脚端电连接VGA增益电路；
单片机，通过控制VGA增益电路增加其运算放大器的放大倍数，防止噪声信号对运算放大器的干扰；
二级放大器，所述二级放大器电连接VGA输出端；
所述单片机的GPIO2控制引脚外接差分探头的手动切换档位按键；
所述VGA通过降压电路的降压输出比设有电压衰减倍数为×50的手动切换档位和×500的手动切换档位；
手动切换档位按键通过给单片机发出命令，使得单片机控制VGA输出×50或×500的电压衰减输出。


2.根据权利要求1所述的一种基于VGA的差分探头的手动控制转换电路，其特征在于：所述二级放大器的正向输入端电连接带宽偏置电...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝春华，
申请(专利权)人：青岛汉泰智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37