[发明专利]一种电压到时间的转换电路

说明书

本发明公开了一种电压到时间的转换电路，包括：依次连接的启动控制电路、反相积分电路、门控比较电路、时钟选通电路和计数器；启动控制电路根据启动脉冲的下降沿控制反相积分电路开始积分，使得反相积分电路输出第一电压信号；当被转换电压信号小于第一电压信号时，门控比较电路输出高电平以控制时钟选通电路输出时钟脉冲，使得所述计数器计数；当被转换电压信号大于或等于第一电压信号时，门控比较电路输出低电平以控制时钟选通电路输出低电平，使得计数器停止计数，得到数字时间信号。采用本发明的转换电路可有效提高电压信号转换成数字时间信号的转换精度，降低转换成本。

技术领域

本发明涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种电压到时间的转换电路。

背景技术

在工业自动化生产及环境监控应用场景中，通常需要利用传感器技术对温度、压力或流量等物理参数进行测量得到电压信号，进而对电压信号进行转换、传输、处理等对被控对象进行控制。然而，由于被测量对象往往受结构或环境的限制，通常距离控制器的距离较远，或者被控对象距离控制器较远，因而会导致测量的电压信号与控制器之间的距离较远，或者控制器与被控对象之间的距离较远，因而需要对电压信号或控制信号进行传输。为了提高传输过程中的抗干扰能力，现有技术通常会将电压信号转化成时间信号来进行传输。

目前，将电压信号转换为时间信号通常利用电路先将电压信号转换成模拟的时间信号，再将模拟的时间信号转换成数字信号，多次转换降低转换精度，增加了转换成本。

发明内容

针对上述问题，本发明的一种电压到时间的转换电路，可有效提高电压信号转换成数字时间信号的转换精度，降低了转换成本。

为解决上述技术问题，本发明的一种电压到时间的转换电路，包括：

依次连接的启动控制电路、反相积分电路、门控比较电路、时钟选通电路和计数器；其中，被转换电压信号输入至所述门控比较电路中；

启动脉冲同时输入至所述启动控制电路的输入端和所述计数器的复位端，以使所述反相积分电路和所述计数器复位；

所述启动控制电路根据所述启动脉冲的下降沿控制所述反相积分电路开始积分，使得所述反相积分电路输出第一电压信号；

当被转换电压信号小于第一电压信号时，所述门控比较电路输出高电平以控制所述时钟选通电路输出时钟脉冲，使得所述计数器计数；

当所述被转换电压信号大于或等于所述第一电压信号时，所述门控比较电路输出低电平以控制所述时钟选通电路输出低电平，使得所述计数器停止计数，得到数字时间信号。

作为上述方案的改进，所述反相积分电路包括第一运算放大器、第一电阻、负基准电源和电容；其中，

所述第一运算放大器的同相输入端接地，反相输入端与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端与所述负基准电源的负极连接，所述负基准电源的正极接地，所述负基准电源的电压幅值小于所述启动脉冲的电压幅值；所述电容连接于所述反相输入端与输出端之间。

作为上述方案的改进，所述启动控制电路包括第二电阻、第一二极管和第二二极管；其中，

所述第二电阻的第一端用于输入所述启动脉冲，所述第二电阻的第二端与所述第一二极管的阳极连接；所述第一二极管的阴极分别与所述第一运算放大器的反相输入端及所述第二二极管的阳极连接；所述第二二极管的阴极连接至所述第一运算放大器的输出端。

作为上述方案的改进，所述第二电阻阻值为所述第一电阻阻值的1/100。

作为上述方案的改进，所述门控比较电路包括第一电压比较器和第二电压比较器；所述时钟选通电路为逻辑与门，所述逻辑与门包括第一输入端、第二输入端和第三输入端和一个输出端；其中，