本發明涉及一種采樣電路,具體是一種高精度采集系統采樣保持電路。
背景技術:
高精度采集系統,主要用于數據采集,特別是在樓宇智能控制系統中,采集系統采集數據的精度決定著整個系統工作的準確度和呈現效果。在高精度采集系統中,采樣保持電路的作用,就是如何盡可能準確的還原采集信號,現有的采樣保持電路設計結構不合理,存在保持時間短,信號干擾大等問題,嚴重影響采集信號的質量。
技術實現要素:
為了解決上述問題,本發明提供了高精度采集系統采樣保持電路,不僅可以延長信號保持的時間,還能提高信號采集的準確度。
本發明采用以下技術方案:高精度采集系統采樣保持電路,其特征在于,包括鉗位電路、采樣電路和跟隨電路,所述鉗位電路設置在信號輸入端和采樣電路之間,所述的采樣電路采用放大保持器作為主控芯片,采樣電路的控制端口連接MCU_A5信號端,采樣電路的輸出端連接跟隨電路輸入端,跟隨電路輸出端為信號輸出端。
進一步的,所述的鉗位電路包括二極管D1和二極管D3,二極管D1負極接5V直流電壓,二極管D1正極分別接信號輸入端、二極管D3負極,二極管D3正極接地。
進一步的,所述的采樣電路包括放大保持器U1,放大保持器U1第十引腳分別接電容C4一端、電阻R11一端,電容C4另一端接地,電阻R11另一端分別接電阻R14一端、信號輸入端,電阻R14另一端接地,放大保持器U1第十一引腳分別接電阻R22一端、電阻R18一端,電阻R22另一端接地,電阻R18另一端分別接穩壓二極管D5負極、放大保持器U1第二引腳、跟隨電路輸入端,穩壓二極管D5正極接地,放大保持器U1第七引腳通過電阻R9接MCU_A5信號端,放大保持器U1第四引腳分別接極性電容C3正極、電阻R12一端,極性電容C3負極接地,電阻R12另一端接放大保持器U1第三引腳,放大保持器U1第十二引腳接地。
進一步的,放大保持器U1采用的型號為OPA615。
進一步的,所述的跟隨電路包括放大器U2,放大器U2第五引腳通過電阻R19接采樣電路輸出端,放大器U2第六引腳分別接電阻R13一端、電容C2一端,電阻R13另一端、電容C2另一端均連接放大器U2第七引腳,放大器U2第七引腳為信號輸出端。
進一步的,所述放大器U2得型號為LM224。
本發明的有益效果是:
1、前置的鉗位電路,限定信號范圍為0-5V之間,保護整個模塊可靠工作。
2、采用高精度保持器OP615為控制核心,設計了外圍合理的匹配電阻,最大限度的保持輸入的采樣信號。
3、采用合適的儲能電容C3和合理的限流電阻R12,防止信號放電畸變。
4、采樣電路輸出側設計穩壓二極管D5,吸收芯片內部開關產生的干擾,也保護后部電路。
5、保持電路后級采用了濾波跟隨電路,對信號進行濾波,并利用了輸入高阻抗,最長時間保持信號。
附圖說明
圖1是本發明的電路原理圖。
具體實施方式
如圖1所示的高精度采集系統采樣保持電路,包括鉗位電路、采樣電路和跟隨電路,所述鉗位電路設置在信號輸入端和采樣電路之間,信號輸入端連接信號采集設備,所述的采樣電路采用放大保持器作為主控芯片,采樣電路的控制端口連接MCU_A5信號端,采樣電路的輸出端連接跟隨電路輸入端,跟隨電路輸出端為信號輸出端,信號輸出端連接信號處理電路。
鉗位電路包括二極管D1和二極管D3,二極管D1負極接5V直流電壓,二極管D1正極分別接信號輸入端、二極管D3負極,二極管D3正極接地。
采樣電路包括放大保持器U1,放大保持器U1第十引腳分別接電容C4一端、電阻R11一端,電容C4另一端接地,電阻R11另一端分別接電阻R14一端、信號輸入端,電阻R14另一端接地,放大保持器U1第十一引腳分別接電阻R22一端、電阻R18一端,電阻R22另一端接地,電阻R18另一端分別接穩壓二極管D5負極、放大保持器U1第二引腳、跟隨電路輸入端,穩壓二極管D5正極接地,放大保持器U1第七引腳通過電阻R9接MCU_A5信號端,放大保持器U1第四引腳分別接極性電容C3正極、電阻R12一端,極性電容C3負極接地,電阻R12另一端接放大保持器U1第三引腳,放大保持器U1第十二引腳接地。其中,放大保持器U1采用的型號為OPA615。
跟隨電路包括放大器U2,放大器U2第五引腳通過電阻R19接采樣電路輸出端,放大器U2第六引腳分別接電阻R13一端、電容C2一端,電阻R13另一端、電容C2另一端均連接放大器U2第七引腳,放大器U2第七引腳為信號輸出端。其中,所述放大器U2得型號為LM224。
整個電路的工作原理為:
首先信號通過D1、D3構成的鉗位電路,把信號范圍限制在0-5V之間。通過R14的負載電阻,吸收輸入信號的的干擾,R11為輸入電阻,用以保護OPA615,OPA615為放大保持器,可以受MCU_A5信號的控制,信號為高時,OPA615工作為C3充電,C3為鉭電容,保持信號的完整性,C4為輸入濾波電容,濾出輸入信號的干擾,R22和R18為保持器的匹配電阻,R12為限流電阻,當MCU_A5信號為高時進行保持,首先信號通過U1A流入C3進行保持,通過U1B進行輸出,信號為低時U1A停止工作,利用C3內的保持電屏進行輸出,D5為穩壓信號,保護輸出信號在0-5V,保護后級電路。R19、U2B、C2、R13為帶濾波功能的跟隨電路,濾出保持輸入的雜波,同時利用高阻抗的輸入,保持輸入信號。
應當指出,以上所述具體實施方式可以使本領域的技術人員更全面地理解本發明的具體結構,但不以任何方式限制本發明創造。因此,盡管說明書及附圖和實施例對本發明創造已進行了詳細的說明,但是,本領域技術人員應當理解,仍然可以對本發明創造進行修改或者等同替換;而一切不脫離本發明創造的精神和范圍的技術方案及其改進,其均涵蓋在本發明創造專利的保護范圍當中。