專(zhuān)利名稱：多通道a/d抗串?dāng)_電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及數(shù)字電路技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及單片機(jī)采集及系統(tǒng)通道之間的抗干擾問(wèn)題及其在電路中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
一般情況下，單片機(jī)有多路模擬采集輸入時(shí)，盡管各路前端輸入的信號(hào)電壓幅度穩(wěn)定不變，但只要有某一路幅度有變化，其它幾路就有可能經(jīng)單片機(jī)輸出跟蹤的波動(dòng)。如圖1所示的一種多通道A/D采樣電路，它們接收來(lái)自壓力傳感器(將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào))轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)，通過(guò)跟隨器輸出到單片機(jī)中。X1-X8為單片機(jī)A/D輸入端， 共有八路模擬輸入，該八處輸入的信號(hào)全是模擬量。八路完全相同。如果對(duì)A/D端口 X1-X8 有一處的電位為負(fù)電壓時(shí)，其中一路或多路有信號(hào)變化時(shí)，其它各路在單片機(jī)輸出端將產(chǎn)生跟蹤波動(dòng)，飄移、或不斷變化，造成其它各路偏離實(shí)際值，形成嚴(yán)重的多通道A/D串?dāng)_，使 A/D采集結(jié)果出現(xiàn)錯(cuò)誤。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種多通道A/D抗串?dāng)_電路，用以解決多路串?dāng)_的問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的方案是一種多通道A/D抗串?dāng)_電路，包括信號(hào)放大電路及電壓跟隨器，信號(hào)放大電路輸入連接壓電信號(hào)，將壓電信號(hào)放大后，經(jīng)電壓跟隨器輸出到單片機(jī)的相應(yīng)端口，所述信號(hào)放大電路包括一個(gè)運(yùn)放(1N2)，該運(yùn)放的反相輸入端連接所述輸入的壓電信號(hào)，同相輸入端連接有調(diào)零網(wǎng)絡(luò)，所述調(diào)零網(wǎng)絡(luò)包括接設(shè)正負(fù)電源端之間調(diào)節(jié)電路與穩(wěn)壓電路，調(diào)節(jié)電路包括依次串聯(lián)的第一電阻(1R3 )、可調(diào)電阻(1R4 )、第二電阻(1R5 )，穩(wěn)壓電路包括兩個(gè)串聯(lián)的穩(wěn)壓管 (1V1，1V2)，串聯(lián)的兩個(gè)穩(wěn)壓管(1V1，1V2)并聯(lián)在所述調(diào)節(jié)電路兩端，調(diào)節(jié)電路兩端與正負(fù)電源端之間分別設(shè)有第三電阻(1R5)與第四電阻(1R6)。所述運(yùn)放(1N2)的同相輸入端與調(diào)零網(wǎng)絡(luò)的可調(diào)電阻(1R4)的調(diào)節(jié)端之間設(shè)有第五電阻(1R7)。所述多通道A/D抗串?dāng)_電路的電源端設(shè)有穩(wěn)壓器。所述穩(wěn)壓器采用MC1723CL。本實(shí)用新型的多通道A/D抗串?dāng)_電路可克服通道之間的串?dāng)_，能保證單片機(jī)不受相互信號(hào)干擾，使系統(tǒng)采集精確工作穩(wěn)定可靠。

圖1是多通道A/D電路；圖2是本實(shí)用新型的抗串?dāng)_電路。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。[0011]當(dāng)讓模擬量輸出點(diǎn)X1-X8，也就是A/D輸入端各處的電壓幅值都處在零伏電壓值以上，全為正電平時(shí)，X1-X8八個(gè)通道的A/D輸出的電壓信號(hào)是相互獨(dú)立，互不影響的，就沒(méi)有了串?dāng)_。一般模擬信號(hào)都是經(jīng)過(guò)放大處理形成的電壓信號(hào)。這種由傳感器形成電壓信號(hào)的放大處理電路都需正負(fù)電源供電，其各路的輸出端在X1-X8各點(diǎn)有可能形成可正可負(fù)的電位。為了克服前級(jí)電壓信號(hào)對(duì)其影響，需要使各點(diǎn)均為正電位。由于各路相同，以XI為例，附圖2所示，是發(fā)動(dòng)機(jī)壓力信號(hào)處理電路的一路電路圖，發(fā)動(dòng)機(jī)壓力模擬量輸出到XI，然后進(jìn)入A/D端口進(jìn)行變換。壓力傳感器信號(hào)通過(guò) INA114AP運(yùn)放IN1的6腳輸出負(fù)極性電壓信號(hào)，再經(jīng)過(guò)0P07EP運(yùn)放和一級(jí)電壓跟隨器到達(dá)輸入端子X(jué)I。壓力傳感器受壓后在XI點(diǎn)產(chǎn)生全是正極性電壓信號(hào)，只有不受壓時(shí)的零位， 才會(huì)出現(xiàn)負(fù)極性電壓信號(hào)。這個(gè)負(fù)電壓可能是傳感器零位偏移再經(jīng)IN1放大形成的，也有可能IN1的正負(fù)電源供電不平衡等因素造成的。此時(shí)調(diào)節(jié)電位器1R4使XI點(diǎn)電壓值大于零電平如+0. 5V，就可以保證XI點(diǎn)電壓全是正極性電壓信號(hào)。同理X2-X8各點(diǎn)都如次處理， 使各點(diǎn)輸出的電壓值都大于零電平，就可以防止A/D通道之間的串?dāng)_產(chǎn)生。圖中壓力傳感器的橋壓由+15V電源經(jīng)穩(wěn)壓器N2 (MC1723CL)穩(wěn)壓后供給，壓力傳感器信號(hào)通過(guò)運(yùn)放INI (INA114AP)的6腳輸出到本電路的輸入端1腳，再經(jīng)1N2電路放大處理由電壓跟隨器IN3進(jìn)行阻抗變換輸出到A/D端進(jìn)行變換。如果不是壓力傳感器信號(hào)電壓，而是其它傳感器信號(hào)電壓或任何模擬量電壓，也同樣具有相同的結(jié)果。圖2中1R8為輸入電阻，它將IN1的6腳輸出與IN2的反向輸入端相連，1R10和 1R9為反饋?zhàn)杩梗?R10為電位器用于改變系統(tǒng)的放大系數(shù)。1R11UC1為輸出網(wǎng)絡(luò)，以穩(wěn)定輸出信號(hào)。1R7將IN2的同向輸入端和調(diào)零網(wǎng)絡(luò)連接在一起實(shí)現(xiàn)調(diào)零作用。1V1、1V2是一種背靠背二極管組成的高溫度系數(shù)高穩(wěn)定性的穩(wěn)壓二極管2DW232，1R1和1V1穩(wěn)定正向電壓， 1R6和1V2穩(wěn)定負(fù)向電壓，正負(fù)電壓加在有1R3、1R4、1R5組成的調(diào)節(jié)電路上，因此在IN2同相端就有一種穩(wěn)定正負(fù)向電壓，可以根據(jù)A/D段的需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，以保證XI點(diǎn)輸出的電壓值大于零電平，防止A/D通道之間的串?dāng)_產(chǎn)生。實(shí)施方法，仍以XI為例，其他同理。壓力傳感器感知到壓力作用以后，把壓力變成電氣信號(hào)經(jīng)放大處理后通過(guò)電壓跟隨器輸出端送入A/D端口。在未給壓力傳感器施加壓力時(shí)，分別調(diào)節(jié)電位器1R4使XI點(diǎn)電位大于零伏如0. 2V-0. 5V,然后給壓力傳感器施加滿載壓力，調(diào)節(jié)電位器1R10使XI點(diǎn)電位為最大值如4. 6V-4. 9V,這樣A/D模塊就被確定了測(cè)量范圍。也就采集量的正確性，克服多通道A/D抗串?dāng)_問(wèn)題。
權(quán)利要求1.一種多通道A/D抗串?dāng)_電路，包括信號(hào)放大電路及電壓跟隨器，信號(hào)放大電路輸入連接壓電信號(hào)，將壓電信號(hào)放大后，經(jīng)電壓跟隨器輸出到單片機(jī)的相應(yīng)端口，其特征在于， 所述信號(hào)放大電路包括一個(gè)運(yùn)放(1N2)，該運(yùn)放的反相輸入端連接所述輸入的壓電信號(hào)，同相輸入端連接有調(diào)零網(wǎng)絡(luò)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道A/D抗串?dāng)_電路，其特征在于，所述調(diào)零網(wǎng)絡(luò)包括接設(shè)正負(fù)電源端之間調(diào)節(jié)電路與穩(wěn)壓電路，調(diào)節(jié)電路包括依次串聯(lián)的第一電阻(1R3)、可調(diào)電阻(1R4)、第二電阻(1R5)，穩(wěn)壓電路包括兩個(gè)串聯(lián)的穩(wěn)壓管(1V1，1V2)，串聯(lián)的兩個(gè)穩(wěn)壓管 (1V1，1V2)并聯(lián)在所述調(diào)節(jié)電路兩端，調(diào)節(jié)電路兩端與正負(fù)電源端之間分別設(shè)有第三電阻 (1R5)與第四電阻(1R6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多通道A/D抗串?dāng)_電路，其特征在于，所述運(yùn)放(1N2)的同相輸入端與調(diào)零網(wǎng)絡(luò)的可調(diào)電阻(1R4)的調(diào)節(jié)端之間設(shè)有第五電阻(1R7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的多通道A/D抗串?dāng)_電路，其特征在于，所述多通道 A/D抗串?dāng)_電路的電源端設(shè)有穩(wěn)壓器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多通道A/D抗串?dāng)_電路，其特征在于，所述穩(wěn)壓器采用 MC1723CL。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種多通道A/D抗串?dāng)_電路，包括信號(hào)放大電路及電壓跟隨器，信號(hào)放大電路輸入連接壓電信號(hào)，將壓電信號(hào)放大后，經(jīng)電壓跟隨器輸出到單片機(jī)的相應(yīng)端口，所述信號(hào)放大電路包括一個(gè)運(yùn)放(1N2)，該運(yùn)放的反相輸入端連接所述輸入的壓電信號(hào)，同相輸入端連接有調(diào)零網(wǎng)絡(luò)。本實(shí)用新型的多通道A/D抗串?dāng)_電路可克服通道之間的串?dāng)_，能保證單片機(jī)不受相互信號(hào)干擾，使系統(tǒng)采集精確工作穩(wěn)定可靠。
文檔編號(hào)H03M1/06GK202353547SQ20112044592
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2011年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月12日
發(fā)明者嚴(yán)世寶, 劉仁杰, 劉長(zhǎng)軍, 吳有生, 姚軍, 姚星周, 孫麗, 楊敬偉, 王鳳魁, 王錄波, 王艷, 趙大為 申請(qǐng)人:凱邁(洛陽(yáng))機(jī)電有限公司