基于CPLD逻辑控制电路的多路多基准电压采样电路制造技术

本发明专利技术涉及一种基于CPLD逻辑控制电路的多路多基准电压采样电路，包括MOS管开关及控制电路，偏移采样电路，输入电压报警电路，电压跟随器电路，自带A/D转换器的单片机，CPLD逻辑控制电路。其中MOS管开关及控制电路和CPLD逻辑控制电路负责控制运算放大器的输入，偏移采样电路将采样电压保持在双二极管的输出端，电压跟随器电路调节输入阻抗，然后输入单片机的A/D转换器中。本发明专利技术使用CPLD驱动整个电路的运行，同时也提高了电路的稳定性和抗干扰能力。其优点是电路简单、成本低、可靠性高、速度快和易实现。快和易实现。快和易实现。

【技术实现步骤摘要】
基于CPLD逻辑控制电路的多路多基准电压采样电路


[0001]本专利技术属于电子
，涉及一种基于CPLD逻辑控制电路的多路多基准电压采样电路。

技术介绍

[0002]运算放大器简称运放，是具有很高放大倍数的电路单元，运算放大器的用法很多，基本是完成加法、积分、微分等数学运算，而本专利技术将采用运算放大器及其它各种电路能将不同基准的采样电压转换成同一基准的电压进行采样，这种电路在电池管理系统对多串连(可多达24级电路)的电池电压采样非常有效，当然也可以应用在其它不同基准电压采样的领域。通过此电路对电路中干扰也进行了一定程度的抑制。
[0003]CPLD(Complex Programmable Logic Device)是一种近几年快速发展起来的一种复杂可编程逻辑器件,一片CPLD芯片可以替代几十甚至上百片数字电路IC芯片。CPLD器件兼容了过去PAL、GAL等PLD和通用门阵列的优点,具有功耗低、体积小、集成度高、速度快、开发周期短、费用低、用户可定义功能及可重复编程和擦写等许多优点。应用领域不断扩大,越来越多的电子系统开始采用可编程逻辑器件来实现数字信号处理。采用CPLD进行逻辑控制可以做到使用灵活、功耗低等特点。本设计采用赛灵思公司的C2C64A
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7VQ44I CPLD芯片，供电为1.8V，可以使板卡功耗降低很多。

技术实现思路

[0004]要解决的技术问题
[0005]为了避免现有技术的不足之处，本专利技术提出一种基于CPLD逻辑控制电路的多路多基准电压采样电路，采样范围可以超过100V，而且为多路同时采样，多基准同时采样的特点，并且有效提高了AD转换结果的采样精度和灵活性。
[0006]技术方案
[0007]一种基于CPLD逻辑控制电路的多路多基准电压采样电路，包括MOS管开关及控制电路、偏移采样电路、输入电压报警电路、电压跟随器电路和自带A/D转换器的单片机；其特征在于还包括CPLD逻辑控制电路；CPLD逻辑控制电路连接于自带A/D转换器的单片机与MOS管开关及控制电路；所述CPLD逻辑控制电路配置电路：5端口和17端口GND接地，7端口VCCIO1连接电源3.3伏电源VCC33，9端口、10端口和11端口分别通过R320、R321和R322连接电源3.3伏电源VCC33，12端口通过R324连接电源3.3伏电源VCC33，15端口VCC连接电源3.3伏电源VCC33及下拉C85和C86的滤波电路，24端口TDD通过R323连接电源3.3伏电源VCC33，26端口VCCIO2连接电源3.3伏电源VCC33及下拉C75和C76的滤波电路，38端口VAUX连接电源3.3伏电源VCC33及下拉C75和C80的滤波电路；所述CPLD逻辑控制电路的接收自带A/D转换器的单片机的控制信号，连接关系为：单片机的18端口连接CPLD的23端口，21端口连接CPLD的22端口，2端口连接CPLD的21端口,20端口连接CPLD的20端口，4端口连接CPLD的19端口，24端口连接CPLD的18端口；所述CPLD逻辑控制电路的多路输出I/O端口，分别与MOS管开关
及控制电路的多个MOS管的控制端连接，通过MOS管的开关把信号选择到公用的输入通道上。
[0008]所述单片机芯片为MC56F8013。
[0009]所述偏移采样电路采用基于运算放大器的LM224芯片。
[0010]所述电压跟随器采用LMV774MT芯片。
[0011]MOS管开关及控制电路、偏移采样电路、输入电压报警电路、电压跟随器电路为模拟电路，自带A/D转换器的单片机和CPLD逻辑控制电路为逻辑控制电路。MOS管开关及控制电路和CPLD逻辑控制电路负责控制运算放大器的输入，偏移采样电路将采样电压保持在双二极管的输出端，电压跟随器电路调节输入阻抗，然后输入单片机的A/D转换器中。
[0012]单片机发出控制指令给CPLD，CPLD根据此指令发出相应的驱动信号给MOS管开关及控制电路，其中电压基准的平移主要在偏移采样电路里完成，输入电压报警电路对平移后的电平信号范围超限进行报警，这样对于多路的采集也省去了译码器电路部分。
[0013]有益效果
[0014]本专利技术提出的一种基于CPLD逻辑控制电路的多路多基准电压采样电路，包括MOS管开关及控制电路，偏移采样电路，输入电压报警电路，电压跟随器电路，自带A/D转换器的单片机，CPLD逻辑控制电路。其中MOS管开关及控制电路和CPLD逻辑控制电路负责控制运算放大器的输入，偏移采样电路将采样电压保持在双二极管的输出端，电压跟随器电路调节输入阻抗，然后输入单片机的A/D转换器中。本专利技术使用CPLD驱动整个电路的运行，同时也提高了电路的稳定性和抗干扰能力。其优点是电路简单、成本低、可靠性高、速度快和易实现。
[0015]本专利技术的优点：本专利技术基于运算放大器器件，在硬件电路上实现不同基准电压采样时的电压基准平移的问题。有时候系统采集的信号会很多，可能有几十路或者上百路信号同时输入进来，基于现有的技术这个是很难实现的，即使可以实现，也非常复杂，通过电平基准平移，把所有不同基准的电平移动到同一个基准上，然后采用CPLD控制的多选一MOS开关电路，一次同时采集4路信号进入A/D转换器中，由于CPLD运行速度很快，通道的切换也非常快速，减少很多元器件，相对于现有技术，具有结构简易，体积小，精度高，稳定性高，成本低，运行速度快，易于实现的优点。
附图说明
[0016]图1：是本专利技术一种基于运算放大器的多路多基准电压采样电路原理框图
[0017]图2：实施例中MOS管开关及控制电路
[0018]图3：实施例中偏移采样电路
[0019]图4：实施例中输入电压报警电路
[0020]图5：实施例中电压跟随器电路
[0021]图6：实施例中自带A/D转换器的单片机
[0022]图7：实施例中CPLD逻辑控制电路
具体实施方式
[0023]现结合实施例、附图对本专利技术作进一步描述：
[0024]参阅图1，首先单片机发送一系列指令给CPLD，CPLD接到指令后发出逻辑电平给运算放大器及控制电路，MOS管开关及控制电路把选中通道的电压输入到偏移采样电路，偏移采样电路将这些路的电压发送到电压跟随器电路，电压跟随器电路再把最终电压信号输入到单片机的A/D通道，通过这一系列的电压处理，可以把多个基准的电平转换成同一基准电平，而且由于这一系列转换，把一些干扰也滤除掉了。
[0025]图2，MOS管开关及控制电路，每个运算放大器都输入一个电压，CPLD控制信号发到运算放大器的控制端后通过双路二极管和PNP三极管构成的筛选网络，筛选出需要输入的电压信号，次电压信号出现双路二极管的输出端。
[0026]参阅图3，偏移采样电路，通过控制N沟道MOS管，电平信号出现在比较器的一个输入端，电平信号通过此电路完成电平基准转换并通过一个P沟道MOS管输出。
[0027]参本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于CPLD逻辑控制电路的多路多基准电压采样电路，包括MOS管开关及控制电路、偏移采样电路、输入电压报警电路、电压跟随器电路和自带A/D转换器的单片机；其特征在于还包括CPLD逻辑控制电路；CPLD逻辑控制电路连接于自带A/D转换器的单片机与MOS管开关及控制电路；所述CPLD逻辑控制电路配置电路：5端口和17端口GND接地，7端口VCCIO1连接电源3.3伏电源VCC33，9端口、10端口和11端口分别通过R320、R321和R322连接电源3.3伏电源VCC33，12端口通过R324连接电源3.3伏电源VCC33，15端口VCC连接电源3.3伏电源VCC33及下拉C85和C86的滤波电路，24端口TDD通过R323连接电源3.3伏电源VCC33，26端口VCCIO2连接电源3.3伏电源VCC33及下拉C75和C76的滤波电路，38端口VAUX连接电源3.3伏电源VCC33及下拉C75和C80的滤波电...

【专利技术属性】
技术研发人员：张经宇，王芳，
申请(专利权)人：中航洛阳光电技术有限公司，
类型：新型
国别省市：