[发明专利]基于反馈控制实现正负电压电流连续产生的电路结构

说明书

技术领域

本发明涉及电路结构技术领域，特别涉及基于反馈控制的电路结构技术领域，具体是指一种基于反馈控制实现正负电压电流连续产生的电路结构。

背景技术

在现有技术的高速通信系统中，为了保证数字信号传输的可靠性，通常采用各种差分输出电路，而后在接收端再将收到的成对差分信号进行运算处理，从而完成整个信号的接收解码；这种差分传输的好处是其彻底消除了信号传输途中的共模噪声，由此降低系统传输的误码率。

但在数字电路应用的场合中，这种差分输出的电路通常在大部分时间只工作在饱和态和截止态两个状态。在这两个状态下，输出信号两端的电压差要么为正，要么为负，而中间线性变化的时间极短。同时这种差分输出信号的驱动能力一般只在10mA级，因此很难将其应用于大电流驱动领域。

而在某些特殊领域，比如半导体加热制冷应用领域，这些加热制冷器件通常需要正负向的电流来进行加热或者制冷，其电流的方向决定加热或者是制冷，电流的大小决定加热或者制冷的功率。在这种应用场合下，这些器件需要具有连续可调的差分输出信号，通过对加热制冷信号的控制，使得被加热或者制冷设备的温度恒定在一个特定的水平上，如果该设备的实际温度偏离了设定温度，本控制电路就可以自动调整输出电路的电压大小或方向，使加热制冷器持续工作并使被控设备达到温度平衡。

使用传统的差分电路，一方面驱动能力极低，无法满足大功率加热制冷的需求；另一方面，输出信号的数字化使得输出电压要么为正向最大电压，要么为负向最大电压，很难使加热制冷设备(TEC)稳定在一个特定状态下，因此传统的差分电路难以应用于该领域。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种能够基于被控设备的反馈值和设定值进行差分控制，并实现输出电压信号从+V到-V无级调节，且当反馈值和设定值达到平衡时，其输出电压值可稳定在一个任意电压值上，并且大幅提高输出能力，有效保证被控设备稳定性，结构简单，成本低廉，应用范围广泛的基于反馈控制实现正负电压电流连续产生的电路结构。

为了实现上述的目的，本发明基于反馈控制实现正负电压电流连续产生的电路结构的具有如下构成：

该电路结构包括恒压产生电路、积分比较电路和反向控制电路，所述的恒压产生电路的恒压输出端分别连接所述的积分比较电路输入端和反向控制电路输入端，所述的积分比较电路的输入端还连接由该电路结构驱动的外部电路的反馈值，所述的积分比较电路的输出端也连接所述的反向控制电路的输入端，所述的反向控制电路的输出端为电流输出负极，所述的积分比较电路的输出端为电流输出正极，所述的电流输出正极和负极均连接所述的由该电路结构驱动的外部电路。

该基于反馈控制实现正负电压电流连续产生的电路结构中，所述的积分比较电路包括第一运算放大器、第一电阻及第一电容，所述的恒压产生电路的恒压输出端连接于所述的第一运算放大器的反相输入端，所述的反馈值连接于所述的第一运算放大器的同相输入端，所述的第一电阻与第一电容串联并跨接于所述的第一运算放大器的反相输入端和输出端之间，所述的第一运算放大器的输出端为所述的电流输出正极，并分别连接所述的反向控制电路的输入端和所述的由该电路结构驱动的外部电路。

该基于反馈控制实现正负电压电流连续产生的电路结构中，所述的反向控制电路包括第二运算放大器和第二电阻，所述的恒压产生电路的恒压输出端连接于所述的第二运算放大器的同相输入端，所述的积分比较电路的输出端连接于所述的第二运算放大器的反相输入端，所述的第二电阻跨接于所述的第二运算放大器的反相输入端和输出端之间，所述的第二运算放大器的输出端为所述的电流输出负极，并连接所述的由该电路结构驱动的外部电路。

该基于反馈控制实现正负电压电流连续产生的电路结构中，所述的电路结构还包括缓冲驱动电路，所述的缓冲驱动电路的输入端分别连接所述的反向控制电路的输出端与所述的积分比较电路的输出端，所述的缓冲驱动电路的输出端连接所述的由该电路结构驱动的外部电路。

该基于反馈控制实现正负电压电流连续产生的电路结构中，所述的缓冲驱动电路包括第一达林顿管和第二达林顿管，所述的第一达林顿管的输入端连接所述的积分比较电路的输出端，所述的第二达林顿管的输入端连接所述的反向控制电路的输出端，所述的第一达林顿管的输出端为所述的电流输出正极，所述的第二达林顿管的输出端为所述的电流输出负极，所述的第一达林顿管的输出端和第二达林顿管的输出端均连接所述的由该电路结构驱动的外部电路。