專(zhuān)利名稱(chēng)：一種可調(diào)脈寬電流發(fā)生及檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于脈沖電流檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種可調(diào)脈寬電流發(fā)生及檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)方法。
背景技術(shù)：
目前，隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的快速發(fā)展。大量的電子設(shè)備在研發(fā)和使用過(guò)程中需要不同的脈沖時(shí)間、脈沖電流來(lái)測(cè)試設(shè)備的性能，一般的數(shù)字電流表無(wú)法做到< IOOmS的采樣及保持，這往往需要使用電子負(fù)載，但是電子負(fù)載設(shè)備價(jià)格昂貴，一般小型的試驗(yàn)由于經(jīng)費(fèi)限制不能滿足采購(gòu)要求，因此亟待設(shè)計(jì)脈沖電流發(fā)生檢測(cè)儀器串接滑線變阻負(fù)載便可達(dá)到與電子負(fù)載近似的功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可調(diào)脈寬電流發(fā)生及檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)方法，它適用于各類(lèi)儀器老化檢測(cè)的可調(diào)脈寬電流發(fā)生及檢測(cè)電路。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種可調(diào)脈寬電流發(fā)生及檢測(cè)電路，它包括可調(diào)脈寬脈沖電路及負(fù)載和采集電路，可調(diào)脈寬脈沖電路與負(fù)載電連接用于向負(fù)載施加可調(diào)脈寬脈沖， 其特征是可調(diào)脈寬脈沖電路由一個(gè)可調(diào)脈寬脈沖產(chǎn)生電路和負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成，可調(diào)脈寬脈沖產(chǎn)生電路產(chǎn)生一個(gè)脈沖電壓，通過(guò)電壓比較電路輸出20V脈寬驅(qū)動(dòng)信號(hào)，20V脈寬驅(qū)動(dòng)信號(hào)再來(lái)驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管控制外部設(shè)備的負(fù)載電路通斷，當(dāng)負(fù)載電路通時(shí)，與負(fù)載電路電連接的信號(hào)采集電路提取負(fù)載電路中的一部分信號(hào)，信號(hào)經(jīng)放大電路放大、放大電路放大的信號(hào)送到帶A/D轉(zhuǎn)換輸入的單片機(jī)A/D輸入口，單片機(jī)控制A/D轉(zhuǎn)換器工作，得到電流值大小并予以顯示。所述的可調(diào)脈寬脈沖產(chǎn)生電路是由單片機(jī)的一個(gè)I/O 口產(chǎn)生脈沖電壓，或用一個(gè)單穩(wěn)態(tài)D觸發(fā)電路產(chǎn)生脈沖電壓。所述的負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路包括一個(gè)電壓比較器、一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管放大電路，可調(diào)脈寬脈沖產(chǎn)生電路輸出與電壓比較器的負(fù)輸入端，電壓比較器的正輸入端通過(guò)電阻Rl與電壓比較器的輸出端電連接，電壓比較器電壓端接20V的電源，當(dāng)可調(diào)脈寬脈沖產(chǎn)生電路產(chǎn)生的脈沖信號(hào)后，由電壓比較器的輸出端輸出一個(gè)20V的高壓，電壓比較器的輸出端與場(chǎng)效應(yīng)管的柵極(G)通過(guò)電阻R2電連接，場(chǎng)效應(yīng)管的漏極(D)接負(fù)載FZ，負(fù)載FZ另一端接^V電壓，場(chǎng)效應(yīng)管的源極( 通過(guò)一個(gè)電阻R3和一個(gè)電感L接地，電阻R3和一個(gè)電感L的電連接點(diǎn)為模擬地，電阻R3的電壓輸出端與單片機(jī)的A/D輸入端口電連接。所述的放大電路由三級(jí)運(yùn)算放大器構(gòu)成放大電路，第一級(jí)是由運(yùn)算放大器構(gòu)成的跟隨器電路，第二級(jí)是由運(yùn)算放大器構(gòu)成的同相輸入放大電路，同相輸入放大電路輸出進(jìn)入第三級(jí)由運(yùn)算放大器構(gòu)成的同相輸入放大電路，后兩級(jí)的放大器增益各為10倍，總增益為100倍。運(yùn)算放大器由LM358構(gòu)成。所述的放大電路由二級(jí)運(yùn)算放大器構(gòu)成放大電路，第一級(jí)是由運(yùn)算放大器構(gòu)成的跟隨器電路，第二級(jí)是由運(yùn)算放大器構(gòu)成的異相輸入放大電路，異相輸入放大電路增益為 100倍。運(yùn)算放大器由LM358構(gòu)成。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是包括可調(diào)脈寬脈沖電路及負(fù)載和采集電路，場(chǎng)效應(yīng)管控制外部設(shè)備負(fù)載通斷，負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路包括一個(gè)電壓比較器、一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管放大電路，當(dāng)可調(diào)脈寬脈沖產(chǎn)生電路產(chǎn)生的脈沖信號(hào)后，由電壓比較器的輸出端輸出一個(gè)20V的高壓，電壓比較器的輸出端與場(chǎng)效應(yīng)管的柵極(G)通過(guò)電阻R2電連接，場(chǎng)效應(yīng)管的漏極(D)接負(fù)載FZ，負(fù)載 FZ另一端接^V電壓，通過(guò)時(shí)鐘輸出脈寬電壓驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管控制外部設(shè)備的負(fù)載通斷；利用單片機(jī)外部中斷，快速進(jìn)行脈寬采樣，中斷的優(yōu)點(diǎn)在于它響應(yīng)時(shí)間快避免了脈沖發(fā)生到檢測(cè)之間的時(shí)間差；利用分流器采樣設(shè)備負(fù)載電流，當(dāng)電流的流過(guò)分流器產(chǎn)生豪伏電壓，經(jīng)過(guò)放大器將信號(hào)放大，經(jīng)過(guò)單片機(jī)AD轉(zhuǎn)換后，進(jìn)行程序運(yùn)算，算出電流值大小并予以顯示， 觀察設(shè)備的性能。


本發(fā)明的內(nèi)容結(jié)合以下實(shí)施例作更進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅限于實(shí)施例中所涉及的內(nèi)容。圖1是本發(fā)明實(shí)施例可調(diào)脈沖觸發(fā)電路原理圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例采集電路圖。圖中1、可調(diào)脈寬脈沖電路；2、采集電路；3、負(fù)載；4、可調(diào)脈寬脈沖產(chǎn)生電路；5、 負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路。
具體實(shí)施例方式如圖1和圖2所示，一種可調(diào)脈寬電流發(fā)生及檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)方法，包括可調(diào)脈寬脈沖電路1及負(fù)載3和采集電路2，可調(diào)脈寬脈沖電路1與負(fù)載3電連接用于向負(fù)載施加可調(diào)脈寬脈沖，可調(diào)脈寬脈沖電路1由一個(gè)可調(diào)脈寬脈沖產(chǎn)生電路4和負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路5構(gòu)成， 可調(diào)脈寬脈沖產(chǎn)生電路4產(chǎn)生一個(gè)脈沖電壓，通過(guò)電壓比較電路輸出20V脈寬驅(qū)動(dòng)信號(hào)， 20V脈寬驅(qū)動(dòng)信號(hào)再來(lái)驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管控制外部設(shè)備的負(fù)載電路通斷，當(dāng)負(fù)載電路通時(shí)，與負(fù)載電路電連接的信號(hào)采集電路提取負(fù)載電路中的一部分信號(hào)，信號(hào)經(jīng)放大電路放大、放大電路放大的信號(hào)送到帶A/D轉(zhuǎn)換輸入的單片機(jī)A/D輸入口，單片機(jī)控制A/D轉(zhuǎn)換器工作，得到電流值大小并予以顯示?？烧{(diào)脈寬脈沖產(chǎn)生電路4是由單片機(jī)的一個(gè)I/O 口產(chǎn)生脈沖電壓，或用一個(gè)單穩(wěn)態(tài)D觸發(fā)電路產(chǎn)生脈沖電壓。負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路5包括一個(gè)電壓比較器、一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管放大電路，可調(diào)脈寬脈沖產(chǎn)生電路輸出與電壓比較器的負(fù)輸入端，電壓比較器的正輸入端通過(guò)電阻Rl與電壓比較器的輸出端電連接，電壓比較器電壓端接20V的電源，當(dāng)可調(diào)脈寬脈沖產(chǎn)生電路產(chǎn)生的脈沖信號(hào)后，由電壓比較器的輸出端輸出一個(gè)20V的高壓，電壓比較器的輸出端與場(chǎng)效應(yīng)管的柵極(G)通過(guò)電阻R2電連接，場(chǎng)效應(yīng)管的漏極(D)接負(fù)載FZ，負(fù)載FZ另一端接^V電壓， 場(chǎng)效應(yīng)管的源極⑶通過(guò)一個(gè)電阻R3和一個(gè)電感L接地，電阻R3和一個(gè)電感L的電連接點(diǎn)為模擬地，電阻R3的電壓輸出端與單片機(jī)的A/D輸入端口電連接。如圖2所示，放大電路由三級(jí)運(yùn)算放大器構(gòu)成放大電路，第一級(jí)是由運(yùn)算放大器構(gòu)成的跟隨器電路，第二級(jí)是由運(yùn)算放大器構(gòu)成的同相輸入放大電路，同相輸入放大電路輸出進(jìn)入第三級(jí)由運(yùn)算放大器構(gòu)成的同相輸入放大電路，后兩級(jí)的放大器增益各為10倍， 總增益為100倍。運(yùn)算放大器由LM358構(gòu)成。當(dāng)然放大電路也可以由由二級(jí)運(yùn)算放大器構(gòu)成放大電路，第一級(jí)是由運(yùn)算放大器構(gòu)成的跟隨器電路，第二級(jí)是由運(yùn)算放大器構(gòu)成的異相輸入放大電路，異相輸入放大電路增益為100倍。運(yùn)算放大器由LM358構(gòu)成。本發(fā)明中，利用單片機(jī)外部中斷，快速進(jìn)行脈寬采樣，中斷的優(yōu)點(diǎn)在于它響應(yīng)時(shí)間快避免了脈沖發(fā)生到檢測(cè)之間的時(shí)間差；利用分流器采樣設(shè)備負(fù)載電流，當(dāng)電流的流過(guò)分流器產(chǎn)生豪伏電壓，經(jīng)過(guò)放大器將信號(hào)放大，經(jīng)過(guò)單片機(jī)AD轉(zhuǎn)換后，進(jìn)行程序運(yùn)算，算出電流值大小并予以顯示；數(shù)碼顯示采用共陽(yáng)極8段數(shù)碼管利用鎖存數(shù)據(jù)保證脈沖過(guò)后依然顯示電流值大小和脈寬時(shí)間以便操作員記錄；本發(fā)明中，單片機(jī)內(nèi)部有8位AD電路，根據(jù)8位AD采樣式Vin = ADC_ DATA/256*VCC計(jì)算出采樣電壓，在根據(jù)采樣電阻計(jì)算出電流大小I=U/R，采樣電阻要求用錳銅絲，保證電阻可靠穩(wěn)定。
權(quán)利要求
1.一種可調(diào)脈寬電流發(fā)生及檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)方法，它包括可調(diào)脈寬脈沖電路(1)及負(fù)載⑶和采集電路O)，可調(diào)脈寬脈沖電路⑴與負(fù)載⑶電連接用于向負(fù)載⑶施加可調(diào)脈寬脈沖，其特征是可調(diào)脈寬脈沖電路(1)由一個(gè)可調(diào)脈寬脈沖產(chǎn)生電路(4)和負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路( 構(gòu)成，可調(diào)脈寬脈沖產(chǎn)生電路(4)產(chǎn)生一個(gè)脈沖電壓，通過(guò)電壓比較電路輸出20V 脈寬驅(qū)動(dòng)信號(hào)，20V脈寬驅(qū)動(dòng)信號(hào)再來(lái)驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管控制外部設(shè)備的負(fù)載電路通斷，當(dāng)負(fù)載電路通時(shí)，與負(fù)載電路電連接的信號(hào)采集電路提取負(fù)載電路中的一部分信號(hào)，信號(hào)經(jīng)放大電路放大、放大電路放大的信號(hào)送到帶A/D轉(zhuǎn)換輸入的單片機(jī)A/D輸入口，單片機(jī)控制A/D 轉(zhuǎn)換器工作，得到電流值大小并予以顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)脈寬電流發(fā)生及檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)方法，其特征是 所述的可調(diào)脈寬脈沖產(chǎn)生電路(4)是由單片機(jī)的一個(gè)I/O 口產(chǎn)生脈沖電壓，或用一個(gè)單穩(wěn)態(tài)D觸發(fā)電路產(chǎn)生脈沖電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)脈寬電流發(fā)生及檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)方法，其特征是 所述的負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路( 包括一個(gè)電壓比較器、一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管放大電路，可調(diào)脈寬脈沖產(chǎn)生電路輸出與電壓比較器的負(fù)輸入端，電壓比較器的正輸入端通過(guò)電阻Rl與電壓比較器的輸出端電連接，電壓比較器電壓端接20V的電源，當(dāng)可調(diào)脈寬脈沖產(chǎn)生電路產(chǎn)生的脈沖信號(hào)后，由電壓比較器的輸出端輸出一個(gè)20V的高壓，電壓比較器的輸出端與場(chǎng)效應(yīng)管的柵極通過(guò)電阻R2電連接，場(chǎng)效應(yīng)管的漏極接負(fù)載FZ，負(fù)載FZ另一端接^V電壓，場(chǎng)效應(yīng)管的源極通過(guò)一個(gè)電阻R3和一個(gè)電感L接地，電阻R3和一個(gè)電感L的電連接點(diǎn)為模擬地，電阻R3的電壓輸出端與單片機(jī)的A/D輸入端口電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)脈寬電流發(fā)生及檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)方法，其特征是 所述的放大電路由三級(jí)運(yùn)算放大器構(gòu)成放大電路，第一級(jí)是由運(yùn)算放大器構(gòu)成的跟隨器電路，第二級(jí)是由運(yùn)算放大器構(gòu)成的同相輸入放大電路，同相輸入放大電路輸出進(jìn)入第三級(jí)由運(yùn)算放大器構(gòu)成的同相輸入放大電路，后兩級(jí)的放大器增益各為10倍，總增益為100倍。 運(yùn)算放大器由LM358構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)脈寬電流發(fā)生及檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)方法，其特征是 所述的放大電路由二級(jí)運(yùn)算放大器構(gòu)成放大電路，第一級(jí)是由運(yùn)算放大器構(gòu)成的跟隨器電路，第二級(jí)是由運(yùn)算放大器構(gòu)成的異相輸入放大電路，異相輸入放大電路增益為100倍，運(yùn)算放大器由LM358構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明屬于脈沖電流檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種可調(diào)脈寬電流發(fā)生及檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)方法，它包括可調(diào)脈寬脈沖電路及負(fù)載和采集電路，可調(diào)脈寬脈沖電路與負(fù)載電連接用于向負(fù)載施加可調(diào)脈寬脈沖，其特征是可調(diào)脈寬脈沖電路由一個(gè)可調(diào)脈寬脈沖產(chǎn)生電路和負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成，可調(diào)脈寬脈沖產(chǎn)生電路產(chǎn)生一個(gè)脈沖電壓，通過(guò)電壓比較電路輸出20V脈寬驅(qū)動(dòng)信號(hào)，20V脈寬驅(qū)動(dòng)信號(hào)再來(lái)驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管控制外部設(shè)備的負(fù)載電路通斷，當(dāng)負(fù)載電路通時(shí)，與負(fù)載電路電連接的信號(hào)采集電路提取負(fù)載電路中的一部分信號(hào)，信號(hào)經(jīng)放大電路放大、放大電路放大的信號(hào)送到帶A/D轉(zhuǎn)換輸入的單片機(jī)A/D輸入口。它適用于各類(lèi)儀器老化檢測(cè)的可調(diào)脈寬電流發(fā)生及檢測(cè)電路。
文檔編號(hào)G01R19/25GK102539898SQ201010620529
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2010年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月20日
發(fā)明者任琦, 胡應(yīng)波, 邱揚(yáng) 申請(qǐng)人:西安開(kāi)容電子技術(shù)有限責(zé)任公司