[实用新型]一种模拟量输出电路

说明书

技术领域

本实用新型属于测控仪表技术领域，具体涉及一种模拟量输出电路。

背景技术

现场使用装置的模拟量输出功能时，传统的模拟量输出电路一般采用模拟量输出芯片或者模拟量输出模块，而当需要多路模拟量输出时，传统的模拟量输出电路的外围回路较复杂，成本较高。

实用新型内容

本实用新型提供了一种模拟量输出电路，以解决当需要多路模拟量输出时传统模拟量输出电路外围电路复杂且成本高的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的模拟量输出电路包括光耦隔离电路、RC滤波电路、第一运算放大器和三极管Q1，所述光耦隔离电路的原边接入PWM信号，光耦隔离电路的副边经过RC滤波电路连接第一运算放大器的同相输入端，所述第一运算放大器的输出端连接三极管Q1的基极，所述三极管Q1的发射极经过分电阻R14及电阻R4分别对应连接运算放大器的反相输入端和地，所述三极管Q1的集电极连接第二运算放大器的同相输入端，所述第二运算放大器的输出端连接有一个放大电路，所述放大电路的输出端连接在所述第二运算放大器的反相输入端。

所述RC滤波电路为两级RC滤波电路。

所述放大电路为两级耦合放大电路，由两个三极管Q5、Q2直接耦合组成。

所述三极管Q1的集电极通过防反接二极管D1连接电源。

所述放大电路中三极管Q2的发射极经过两电容并联组成的电路后接地。

所述放大电路中三极管Q5的发射极和三极管的集电极经防反接二极管D1连接电源。

本实用新型的模拟量输出电路使用两级运放和三极管配合实现横流输出，在保证输出精度和稳定性的前提下，极大节约了成本，外围电路简单，节省空间。

附图说明

图1为本实施例的模拟量输出电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步详细说明。

本实施例的模拟量输出电路包括光耦隔离电路、RC电路、第一运算放大器和三极管Q1，所述光耦隔离电路包括用于连接PWM信号的发光二级管和三极管，所述三极管的集电极经过RC滤波电路连接第一运算放大器的同相输入端，所述第一运算放大器的输出端连接三极管Q1的基极，所述三极管Q1的发射极反馈连接运算放大器的反相输入端，所述三极管的集电极连接第二运算放大器的同相输入端，所述第二运算放大器的输出端连接有一个放大电路，所述放大电路的输出端连接在所述第二运算放大器的反相输入端。

如图1所示，PWM_1为MCU输出的PWM信号，AO_1为模拟量输出信号，AO_12V为电源信号，12V_GND为地，U1为光电耦合器，U2、U3为运算放大器，D1为防反接二极管，Q1、Q2、Q5为三极管，R1、R2、R3、R4、R9、R11、R13、R14、R17为电阻，C1、C3、C5、C6为电容，其中，C1为钽电容，C3为陶瓷电容。

本实施例的光电耦合器包括发光二级管和三极管，发光二级管的负极K端连接PWM信号，三极管的集电极与发射极之间连接RC滤波电路，且三极管的集电极经过电阻R1后连接电源。RC滤波电路为两级RC滤波电路，该滤波电路包括电容C5、C6和电阻R9和R11。RC滤波电路连接两级运放中的第一级运放的同相输入端，第一级运放的输出端连接三极管Q1，且Q1的发射极经电阻R14反馈连接第一级运放的反相输入端，经R4接地。

三极管的集电极连接第二级运放的同相输入端，并经过电阻R2和防反接二极管D1连接电源，第二级运放的输出端连接放大电路。放大电路为两级耦合放大电路，该两级耦合放大电路包括三极管Q5和Q2，三极管Q5的基极连接第二运算放大器的输出端，集电极连接三极管Q2的基极，Q2的集电极和Q5的发射极连接在第二运算放大器的反相输入端上，并通过电阻R17和放反接二极管D1连接电源。三极管Q2的发射极经过电容C1和电容C3的并联电路后接地。

本实施例的模拟量输出电路的工作原理为：由MCU输出PWM信号，经过光耦隔离后，转换成24V峰值的方波信号，再经过二级RC滤波，输出直流信号Vin到前级运放，通过与取样电阻上的电压值比较，控制三极管Q1工作在线行区，使输入到后级运放的同相端电压随Vin的变化呈线性变化，通过二级运放的箝位使反相端的电平输出恒定，并使放大电路中三极管导通工作，达到输出恒流的目的，输出端使用钽电容和陶瓷电容并联，起到滤除干扰的作用。