[实用新型]一种模拟量输出电路

权利要求书

1.一种模拟量输出电路，其特征在于：包括PWM信号发生模块（1）、电平隔离及转换模块（2）、二阶RC滤波模块（3）、电压跟随电路模块（4）和输出防护电路模块（5）；所述PWM信号发生模块（1）依次连接所述电平隔离及转换模块（2）、所述二阶RC滤波模块（3）、所述电压跟随电路模块（4）和所述输出防护电路模块（5），所述PWM信号发生模块（1）用于产生PWM信号，所述电平隔离及转换模块（2）对PWM信号实现电平与电气特性的内外隔离，所述二阶RC滤波模块（3）对隔离后的PWM信号进行滤波，所述电压跟随电路模块（4）减小滤波后的PWM信号的输出阻抗，所述输出防护电路模块（5）避免输出的PWM信号受到外部EMC干扰。

2.根据权利要求1所述的模拟量输出电路，其特征在于：所述PWM信号发生模块（1）包括用于产生PWM信号的定时器，所述定时器的位数为16位宽，所述定时器包括第一寄存器和第二寄存器，所述第一寄存器配置PWM脉冲的周期T，T周期为100Hz，所述第二寄存器配置PWM波形高电平的时间τ。

3.根据权利要求2所述的模拟量输出电路，其特征在于：所述电平隔离及转换模块（2）包括第一电阻（R1）、第二电阻（R2）、隔离光耦（U1）、第一限流电阻（D1）、第二限流电阻（D2）、PMOS管（Q1）、NMOS管（Q2）、第七电阻（R7）和稳压二极管（D3）；所述PWM信号发生模块（1）连接所述第一电阻（R1）的第一端，所述第一电阻（R1）的第二端连接所述隔离光耦（U1）的第一输入端，所述隔离光耦（U1）的第二输入端接GND1，所述隔离光耦（U1）的第一输出端连接所述第二电阻（R2）的第一端，所述第二电阻（R2）的第二端连接电源VCC2，所述隔离光耦（U1）的第二输出端连接所述第七电阻（R7）的第一端，所述第一限流电阻（D1）的第一端同时连接所述第七电阻（R7）的第一端和所述第二限流电阻（D2）的第二端，所述第一限流电阻（D1）的第二端连接所述PMOS管（Q1）的第一端，所述NMOS管（Q2）的第一端同时连接所述第二限流电阻（D2）的第一端和所述第七电阻（R7）的第二端，所述NMOS管（Q2）的第二端连接所述PMOS管（Q1）的第一端，所述稳压二极管（D3）的第一端接地GND2，所述稳压二极管（D3）的第二端连接所述PMOS管（Q1）的第二端，所述隔离光耦（U1)为高速光耦，所述第一限流电阻(D1)取值为500Ω-1KΩ，所述稳压二极管(D3)稳压值为接口输出电平所需要的最大值。

4.根据权利要求3所述的模拟量输出电路，其特征在于：所述二阶RC滤波模块（3）包括第三电阻（R3）、第四电阻（R4）、第五电阻（R5）、第一电容（C1）、第二电容（C2）；所述第三电阻（R3）的第一端连接所述PMOS管（Q1）的第二端，所述第三电阻（R3）的第二端连接电源VCC2，所述第四电阻（R4）的第一端连接所述PMOS管（Q1）的第一端，所述第四电阻（R4）的第二端同时连接所述第五电阻（R5）的第一端和所述第一电容（C1）的第一端，所述第五电阻（R5）的第二端连接所述第二电容（C2）的第一端，所述第一电容（C1）的第二端同时连接所述第七电阻（R7）的第二端和所述第二电容（C2）的第二端，所述二阶RC滤波模块（3）中RC的时间常数取RC≥2T，其中T为PWM波形的周期。

5.根据权利要求4所述的模拟量输出电路，其特征在于：所述电压跟随电路模块（4）包括运算放大器（U2）；所述第五电阻（R5）的第二端连接所述运算放大器（U2）的正向输入端。

6.根据权利要求5所述的模拟量输出电路，其特征在于：所述输出防护电路模块（5）包括气体放电管（D5）、功率电阻（R6）和TVS管（D4）；所述功率电阻（R6）的第一端同时连接所述运算放大器（U2）的输出端和所述TVS管（D4）的第一端，所述TVS管（D4）的第二端连接所述气体放电管（D5）的第一端，所述气体放电管（D5）的第一端连接地，所述功率电阻（R6）的第二端同时连接所述气体放电管（D5）的第二端和模拟量输出口。