[发明专利]微小电流信号检测装置

摘要

本发明公开了一种微小电流信号检测装置，包括电流频率转换电路和核心运算电路，电流频率转换电路包括电流积分电路、门限控制及电容充电保护电路、程序控制电路和恒流源电路；电流积分电路包括电阻R、运算放大器Ⅰ和电容C；门限控制及电容充电保护电路包括二极管、电阻和三极管；程序控制电路的控制芯片采用的是Xilinx的CPLD；恒流源电路包括运算放大器Ⅱ、三极管和电阻。该装置摆脱了对采样电阻的依赖，降低了对电阻的要求，降低了装置成本，同时提高了装置的稳定性。

主权项

微小电流信号检测装置，包括电流频率转换电路和核心运算电路，电流信号输入电流频率转换电路，电流频率转换电路转换为频率信号输入核心运算电路，再由核心运算电路将电流值输出，其特征在于：所述电流频率转换电路包括电流积分电路、门限控制及电容充电保护电路、程序控制电路和恒流源电路；所述电流积分电路包括电阻R、运算放大器Ⅰ和电容C；电流信号与电阻R的一端连接，所述电阻R的另一端和电容C的一端均与运算放大器Ⅰ的阴极连接，所述运算放大器Ⅰ的阳极接地；所述门限控制及电容充电保护电路包括二极管VZ、二极管VF、电阻RZ1、电阻RZ2，电阻RM1、电阻RM2、电阻RF1、电阻RF2、电阻RM3、电阻RM4、三极管VZT和三极管VFT；所述运算放大器Ⅰ的输出端分别与二极管VZ的正极和二极管VF的负极连接，所述二极管VZ的负极连接三极管VZT的基极，所述三极管VZT的集电极与+5V电源连接，所述三极管VZT的发射极与电阻RZ2的一端连接，所述电阻RZ1的一端与三极管VZT的基极连接，所述电阻RZ1的另一端与三极管VZT的集电极连接；所述二极管VF的正极与三极管VFT的基极连接，所述三极管VFT的集电极与‑5V电源连接，所述三极管VFT的发射极与电阻RF2的一端连接，所述电阻RF1的一端与三极管VFT的基极连接，所述电阻RF1的另一端与三极管VFT的集电极连接；所述电阻RM1的一端与三极管VZT的集电极连接，所述电阻RM1的另一端与电阻RM2的一端连接，所述电阻RM4的一端与三极管VFT的集电极连接，电阻RM4的另一端与电阻RM3的一端连接；所述电阻RZ2的另一端与电阻RF2的另一端连接，所述电阻RM2的另一端与电阻RM3的另一端连接，所述电阻RZ2与电阻RF2的另一端以及电阻RM2与电阻RM3的另一端分别与电容C的另一端连接；所述程序控制电路的控制芯片采用的是Xilinx的CPLD，所述电阻RM1的另一端和电阻RM2的一端接入该芯片的I/O接口；所述电阻RM4的另一端和电阻RM3的一端接入该芯片的I/O接口；所述恒流源电路包括运算放大器Ⅱ、三极管M1、三极管M2、三极管M3和电阻R1；所述运算放大器Ⅱ的阳极与10V电源连接，所述运算放大器Ⅱ的输出端与三极管M3的基极连接，所述三极管M3的集电极与三极管M1的基极和集电极连接，所述运算放大器Ⅱ的阴极与三极管M3的发射极连接，所述三极管M3的发射极通过电阻R1接地；所述三极管M1的基极和三极管M2的基极连接，所述三极管M1的发射极和三极管M2的发射极均与15V电源连接，所述三极管M2的集电极与电流积分电路中电阻R的一端连接。