[实用新型]一种模拟量输出电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电路设计领域，具体涉及称重控制仪表的模拟量输出电路。

背景技术

传统的的称重仪表和外围智能设备之间用4-20mA模拟量信号通信，仪表的模拟量通信电路使用价格昂贵的集成D/A转换芯片来输出模拟信号。因此使得输出电路的电路成本高昂。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种价格比较便宜的模拟量输出电路。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种模拟量输出电路，包括与输入端连接的磁隔离单元，其特征在于该磁隔离单元的输出端与滤波单元的输入端连接，该滤波单元的输出端与电压跟随电路的正输入端连接，所述电压跟随电路的输出端与第一跳线件和第二跳线件的第一端连接，所述电压跟随电路的负输入端通过一电阻与第三跳线件的第二端连接，第一跳线件的第二端和第三端均通过第一电阻与第三跳线件的第一端连接，第一跳线件的第二端和第三端与该模拟量输出电路的正输出端连接，第三跳线件的第三端悬空，在第三跳线件的第一端通过第二电阻与该第三跳线件的第二端连接，该第三跳线件的第二端还通过第三电阻与第二跳线件的第三端连接，第二跳线件的第二端与该模拟量输出电路的负输出端连接。

本实用新型能够以较低的成本来解决两种电压范围和两种电流范围的多类型信号输出的问题，并且具备多类型模拟量隔离输出功能。高分辨率的PWM模式存在周期长，纹波大，在本实用新型方案中，既可以保证响应时间短，又可保证其纹波小。本实用新型的优点在于通过跳线件的连接能够实现多类型模拟量输出控制，且电路成本低。

附图说明

图1为本实用新型的电路图。

具体实施方式

一种模拟量输出电路，包括与输入端连接的磁隔离单元U11，其特征在于该磁隔离单元U11的输出端与滤波单元1的输入端连接，该滤波单元1的输出端与电压跟随电路2的正输入端连接，所述电压跟随电路2的输出端与第一跳线件JM5和第二跳线件JM3的第一端连接，所述电压跟随电路2的负输入端通过一电阻R78与第三跳线件JM4的第二端连接，第一跳线件JM5的第二端和第三端均通过第一电阻R83与第三跳线件JM4的第一端连接，第一跳线件JM5的第二端和第三端与该模拟量输出电路的正输出端OUT+连接，第三跳线件JM4的第三端悬空，在第三跳线件JM4的第一端通过第二电阻R81与该第三跳线件JM4的第二端连接，该第三跳线件JM4的第二端还通过第三电阻R82与第二跳线件JM3的第三端连接，第二跳线件JM3的第二端与该模拟量输出电路的负输出端OUT-连接。

其中磁隔离单元U11采用ADI 公司的磁隔离器件ADuM1200，功能类似高速光耦，将单片机输出的用来控制模拟量输出的脉宽调制信号PWMH、PWML进行隔离后输出。R76、R77、R78、C77 组成 RC 滤波电路，滤掉脉宽调制信号的交流分量，直流电压分量等于脉宽调制信号的占空比乘以基准电压，正比于输出的模拟量大小。电压跟随电路包括一运放电路U12，所述运放电路U12的正负输入端即为电压跟随电路的正负输入端，该运放电路U12的输出端与第一三极管Q8的基极连接，该第一三极管Q8的集电极与第二三极管Q2的基极连接，第一三极管Q8的发射极和第二三极管Q2的集电极连接并通过一电阻R93与该运放电路U12的负电压端连接，该运放电路U12的输出端还通过一电阻R79与第三三极管Q7的基极连接，该第三三极管Q7的集电极与第二三极管Q2的发射极连接，第二三极管Q2的集电极与基极之间设有一电阻R80，该第三三极管Q7的发射极与运放电路U12的正电压端连接，该第一三极管Q8的发射极即为所述电压跟随电路的输出端。所述模拟量输出电路的正输出端和负输出端分别串联有一电感L5、L6，该模拟量输出电路正输出端和负输出端之间连接有一电容C73，该模拟量输出电路正输出端和负输出端与地之间分别设有电容C72、C74，这些电感和电容分别构成防止外部干扰的滤波电路和静电放电的泄放电路。

通过磁隔离单元U11将输入端的PWM信号隔离，并通过电压基准电路U13转换为比较稳定的5V脉冲信号，经RC 滤波电路后得到一个正比与PWM的直流电压，电路通过运放U12的电压跟随原理，使得电阻R82上的B点的电压仅仅取决于RC 滤波电路后得到的直流电压（A点电压）。当工作在电压模式0~5V时（跳线方式：连接第一跳线件JM5的第一端和第二端，连接第二跳线件JM3的第二端和第三端，连接第三跳线件JM4的第一端和第二端。），R81被短路，标注A点PWM输出电压为U_A，则OUT+和OUT-两端电压为（R82+R83）* U_A / R82，此两端的电压通过改变A点PWM的脉宽电压，从而实现0-5V模拟量输出。举例说明，如果A点PWM输出电压为4.8V，则此时OUT+和OUT-正好为5V。同样，当要输出0-10V时（第一跳线件和第二跳线件同上，连接第三跳线件的第二端和第三端），OUT+和OUT-两端电压由（R81+R82+R83）*U_A/ R82 决定，可实现0-10V模拟量输出。当工作在电流输出模式时（跳线方式：连接第一跳线件JM5的第二端和第三端，连接第二跳线件JM3的第一端和第二端，连接第三跳线件JM4的第一端和第二端），图中OUT+和OUT-两端的电流取决于R82上的电流，而与负载无关，当最大PWM信号输出时，B点电压最大可以到5V，此时R82上的最大电流可以到5/240=20.8mA，因此可以通过改变PWM的脉宽实现4-20mA范围的输出调整。