【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及集成电路设计，特别是涉及一种自适应可变增益运算电路、电子系统及工作方法。
技术介绍
1、电机控制过程中，电机正常工作状态下，尤其是轻载状态下，电流比较小，控制系统对电流的采样精度要求较高，而在堵转、短路过流等异常状态下，电流远远大于正常工作电流；因此，电流测量跨度大，对电流采样分辨率和精度带来挑战。
2、现有电流测量方案如下：
3、1、单增益类：采用固定增益的运放构建运算电路(如差分比例运算电路)，电流在全范围内以固定增益线性放大，致使正常工作的电流范围集中在量程的低范围内，异常大电流集中在量程的高范围处，因此，整个量程的利用率低，且正常工作电流范围的分辨率低、精度低。
4、2、冗余通道类：借助多个运放以冗余通道实现，各通道设置不同的增益，由软件来决策使用哪个通道的输出值。多个运放导致成本成倍上升，且单个运放的利用率低，软件处理复杂；另外，多通道输入端的线路连接易相互影响，造成测量精度的不可控。
5、3、可编程(变)增益类：采用众多开关元件切换电路增益结构实现，需要先确定开关组合并以确定的增益工作，本质上仍是固定增益电路，不能根据信号自动动态调整增益；即使在工作过程中切换开关，开关噪声也易降低测量精度，且动态响应难以保证。
6、鉴于此，如何设计一种新的运算电路，既能兼顾低量程处的分辨率、精度，又能兼顾对异常大电流的测量，是本领域技术人员迫切需要解决的技术问题。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本
2、为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种自适应可变增益运算电路，所述自适应可变增益运算电路包括：运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻及稳压管；
3、所述运算放大器的反相输入端通过所述第一电阻连接参考地，同相输入端通过所述第二电阻连接输入信号，输出端产生输出信号；
4、所述第三电阻的第一端连接所述运算放大器的反相输入端，第二端连接所述运算放大器的输出端；
5、所述稳压管的阳极端连接所述运算放大器的反相输入端，阴极端连接所述运算放大器的输出端；
6、所述第四电阻的第一端连接所述运算放大器的同相输入端，第二端连接参考地。
7、可选地，所述第四电阻的第二端采用偏置电压替换参考地。
8、可选地，所述稳压管的数量大于等于1个，其中，在所述稳压管的数量大于等于2个时，多个所述稳压管串联。
9、可选地，所述第一电阻的阻值与所述第二电阻的阻值相等，所述第三电阻的阻值与所述第四电阻的阻值相等。
10、可选地，所述第三电阻的阻值大于所述第一电阻的阻值。
11、可选地，所述自适应可变增益运算电路还包括：第五电阻，连接于所述稳压管的阴极端和所述运算放大器的输出端之间。
12、可选地，所述第三电阻的阻值大于所述第五电阻的阻值。
13、本专利技术还提供一种电子系统，所述电子系统包括：如上任一项所述的自适应可变增益运算电路。
14、可选地，所述电子系统包括电机控制系统，其中，所述自适应可变增益运算电路用于测量电机电流。
15、本专利技术还提供一种如上任一项所述的自适应可变增益运算电路的工作方法，所述工作方法包括：
16、在所述输入信号为小信号时，所述稳压管处于高阻状态，所述自适应可变增益运算电路工作于固定增益的线性放大区；
17、在所述输入信号为大信号时，所述稳压管处于钳位状态，所述自适应可变增益运算电路工作于非固定增益的非线性放大区；
18、其中，线性放大区所对应的固定增益大于非线性放大区所对应的最大增益。
19、如上所述，本专利技术的自适应可变增益运算电路、电子系统及工作方法，基于自适应可变增益运算电路的设计，实现在低量程处(即针对正常工作电流)采用较大增益以提高小信号的分辨率和精度，在高量程处(即针对异常大电流)采用较小增益以兼容对大信号的测量需求；本专利技术既能兼顾低量程处的分辨率和精度，又能兼顾对异常大信号的测量，保证了系统的连贯性。本专利技术具有量程利用率高、响应带宽高、结构简单的优点。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种自适应可变增益运算电路，其特征在于，所述自适应可变增益运算电路包括：运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻及稳压管；
2.根据权利要求1所述的自适应可变增益运算电路，其特征在于，所述第四电阻的第二端采用偏置电压替换参考地。
3.根据权利要求1所述的自适应可变增益运算电路，其特征在于，所述稳压管的数量大于等于1个，其中，在所述稳压管的数量大于等于2个时，多个所述稳压管串联。
4.根据权利要求1所述的自适应可变增益运算电路，其特征在于，所述第一电阻的阻值与所述第二电阻的阻值相等，所述第三电阻的阻值与所述第四电阻的阻值相等。
5.根据权利要求4所述的自适应可变增益运算电路，其特征在于，所述第三电阻的阻值大于所述第一电阻的阻值。
6.根据权利要求1-5任一项所述的自适应可变增益运算电路，其特征在于，所述自适应可变增益运算电路还包括：第五电阻，连接于所述稳压管的阴极端和所述运算放大器的输出端之间。
7.根据权利要求6所述的自适应可变增益运算电路，其特征在于，所述第三电阻的阻值大于所述第五电阻的阻值。
8.一种电子系统，其特征在于，所述电子系统包括：如权利要求1-7任一项所述的自适应可变增益运算电路。
9.根据权利要求8所述的电子系统，其特征在于，所述电子系统包括电机控制系统，其中，
10.一种如权利要求1-7任一项所述的自适应可变增益运算电路的工作方法，其特征在于，所述工作方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种自适应可变增益运算电路，其特征在于，所述自适应可变增益运算电路包括：运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻及稳压管；
2.根据权利要求1所述的自适应可变增益运算电路，其特征在于，所述第四电阻的第二端采用偏置电压替换参考地。
3.根据权利要求1所述的自适应可变增益运算电路，其特征在于，所述稳压管的数量大于等于1个，其中，在所述稳压管的数量大于等于2个时，多个所述稳压管串联。
4.根据权利要求1所述的自适应可变增益运算电路，其特征在于，所述第一电阻的阻值与所述第二电阻的阻值相等，所述第三电阻的阻值与所述第四电阻的阻值相等。
5.根据权利要求4所述的自适应可变增益运算电路，其特征在于，所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员：王苏晓，
申请(专利权)人：华润微集成电路无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：
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。