專利名稱：自動調(diào)整輸出電壓的馬達(dá)驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
自動調(diào)整輸出電壓的馬達(dá)驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及電路結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，特別涉及馬達(dá)驅(qū)動電路技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種自動調(diào)整輸出電壓的馬達(dá)驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
[0002]目前，現(xiàn)有技術(shù)中采用的馬達(dá)驅(qū)動電路如圖I所示。采用該電路結(jié)構(gòu)的增益Avl 如下式所示[0003]Avl= Δ Vout/ Δ Vin[0004]=[ (Vout+) -(Vout-) ]/ (Vin - Vbias)[0005]=(-R2/Rl) X (-R4/R3) (1+R6/R5)[0006]=(R2/R1) X (R4/R3) (1+R6/R5)。[0007]現(xiàn)有技術(shù)中還包括如圖2所示的，在輸入端串接電阻的馬達(dá)驅(qū)動電 路，該電路結(jié)構(gòu)的增益Av2如下式所示[0008]Αν2= Δ Vout/ Δ Vi[0009]= [ (Vout+) - (Vout-) ] / (Vi - Vbias)[0010]=[-R2/(Rl+Radd)] X (-R4/R3) (1+R6/R5)。[0011]現(xiàn)有技術(shù)中的上述馬達(dá)驅(qū)動電路的缺點(diǎn)是，在線性增益控制范圍內(nèi)，使輸出端 (OUT+，OUT -)的輸出電壓只能以偏置電壓BIAS輸入端的電壓Vbias為中心值變化，只有當(dāng)Vbias=O. 5VCC的情況下，才能獲得最大的輸出動態(tài)范圍。當(dāng)Vbias ^ O. 5VCC時，無論 VCC>2Vbias或VCC〈2Vbias，都使電路的最大輸出動態(tài)范圍受到限制。實(shí)用新型內(nèi)容[0012]本實(shí)用新型的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種在電路對輸入信號放大的同時，使輸出電壓以O(shè). 5VCC為中心值擺動，實(shí)現(xiàn)輸出電壓的自動調(diào)整，同時利用在信號的輸入路徑上的跟隨器及輸入信號端與BIAS之間增加的一個輸入電阻，實(shí)現(xiàn)所需的端口輸入阻抗特性，從而解決現(xiàn)有技術(shù)中驅(qū)動電路最大輸出動態(tài)范圍受到限制的問題，且結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，應(yīng)用范圍廣泛的自動調(diào)整輸出電壓的馬達(dá)驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)。[0013]為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本實(shí)用新型的自動調(diào)整輸出電壓的馬達(dá)驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)具有如下構(gòu)成[0014]該自動調(diào)整輸出電壓的馬達(dá)驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)包括順序連接的輸入級電路單元、第一級放大電路單元和第二級放大電路單元，所述的輸入級電路單元包括馬達(dá)驅(qū)動電壓輸入端 Vin和偏置電壓輸入端BIAS ;所述的第二級放大電路單元包括馬達(dá)驅(qū)動電壓的輸出端正極 OUT +和輸出端負(fù)極OUT —。[0015]該自動調(diào)整輸出電壓的馬達(dá)驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)中，所述的輸入級電路單元包括輸入電阻Rin和第四差分放大器AMP4，所述的輸入電阻Rin跨接于所述的馬達(dá)驅(qū)動電壓輸入端 Vin和偏置電壓輸入端BIAS之間；所述的馬達(dá)驅(qū)動電壓輸入端Vin連接所述的第四差分放大器AMP4同相輸入端；所述的第四差分放大器AMP4的輸出端反饋連接其反相輸入端；所述的第四差分放大器AMP4的輸出端和所述的偏置電壓輸入端BIAS還連接所述的第一級放大電路單元。[0016]該自動調(diào)整輸出電壓的馬達(dá)驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)中，所述的第一級放大電路單元包括第一電阻R1、第一附加電阻R1A、第二電阻R2、第二附加電阻R2A和第一差分放大器AMPl ； 所述的第四差分放大器AMP4的輸出端通過所述的第一電阻Rl連接所述的第一差分放大器AMPl的反相輸入端；所述的偏置電壓輸入端BIAS通過所述的第一附加電阻RlA連接所述的第一差分放大器AMPl的同相輸入端；該第一附加電阻RlA還通過所述的第二附加電阻R2A連接所述的第二級放大電路單元，并連接參考電壓O. 5VCC ;所述的第一差分放大器 AMPl的輸出端反饋至該第一差分放大器AMPl的反相輸入端，且該第一差分放大器AMPl的輸出端還連接所述的第二級放大電路單元。[0017]該自動調(diào)整輸出電壓的馬達(dá)驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)中，所述的第二級放大電路單元包括第一反向放大電路子單元和第二反向放大電路子單元。其中，所述的第一反向放大電路子單元包括第三電阻R3、第四電阻R4和第二差分放大器AMP2，所述的第一差分放大器AMPl的輸出端通過所述的第三電阻R3連接所述的第二差分放大器AMP2的反相輸入端，所述的第二附加電阻R2A的連接該第二級放大電路單元的一端連接于所述的第二差分放大器AMP2 的同相輸入端；所述的第二差分放大器AMP2的輸出端為馬達(dá)驅(qū)動電壓輸出端正極OUT +， 所述的第二差分放大器AMP2的輸出端通過所述的第四電阻R4反饋連接至所述的第二差分放大器AMP2的反相輸入端，且該第二差分放大器AMP2的輸出端還連接所述的第二反向放大電路子單元。而所述的第二反向放大電路子單元包括第五電阻R5、第六電阻R6和第三差分放大器AMP3，所述的第二差分放大器AMP2的輸出端通過所述的第五電阻R5連接所述的第三差分放大器AMP3的反相輸入端，所述的第二附加電阻R2A的連接該第二級放大電路單元的一端連接于所述的第三差分放大器AMP3的同相輸入端；所述的第三差分放大器 AMP3的輸 出端為馬達(dá)驅(qū)動電壓輸出端負(fù)極OUT —，所述的第三差分放大器AMP3的輸出端通過所述的第六電阻R6反饋連接至所述的第三差分放大器AMP3的反相輸入端。[0018]該自動調(diào)整輸出電壓的馬達(dá)驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)中，所述的電路結(jié)構(gòu)還包括參考電壓生成單元，該參考電壓生成單元的輸出端輸出參考電壓O. 5VCC，并分別連接所述的第二差分放大器AMP2的同相輸入端、所述的第三差分放大器AMP3的同相輸入端以及第二附加電阻 R2A連接第二級放大電路單元的一端。[0019]該自動調(diào)整輸出電壓的馬達(dá)驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)中，所述的電路結(jié)構(gòu)還包括輸入端串聯(lián)電阻Radd，所述的輸入端串聯(lián)電阻Radd連接于外部馬達(dá)驅(qū)動電壓與所述的輸入級電路單元的馬達(dá)驅(qū)動電壓輸入端Vin之間。[0020]采用了該實(shí)用新型的自動調(diào)整輸出電壓的馬達(dá)驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)，由于其包括順序連接的輸入級電路單元、第一級放大電路單元和第二級放大電路單元。輸入級電路單元包含一個由放大器形成的跟隨器，將輸入信號傳送到第一級放大電路單元，輸入級電路單元的 Vin和BIAS兩個輸入端之間的電阻Rin為電路的輸入電阻。第一級放大電路單元包括一個差分輸入放大器，及比例電阻Rl和R2，RlA和R2A,其將輸入的信號放大,并使輸出電壓的中心值為參考電壓O. 5VCC ;第二級放大電路單元包括兩個反向放大電路，對第一級放大電路單元的輸出信號進(jìn)一步放大并提供足夠的輸出能力。由于第二級放大電路單元的輸入動態(tài)信號的中心值為O. 5VCC，所以輸出動態(tài)信號OUT +和OUT —中心值同樣為O. 5VCC。由此保證該電路結(jié)構(gòu)的輸出電壓的中心值隨電源電壓VCC自動調(diào)整，并使信號輸入端口的特性兼容已有電路特性。從而解決現(xiàn)有技術(shù)中驅(qū)動電路最大輸出動態(tài)范圍受到限制的問題，實(shí)現(xiàn)一種結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，應(yīng)用范圍廣泛的自動調(diào)整輸出電壓的馬達(dá)驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)。


[0021]圖I為現(xiàn)有技術(shù)中采用的一種馬達(dá)驅(qū)動電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。[0022]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中采用的另一種馬達(dá)驅(qū)動電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。[0023]圖3為本實(shí)用新型的自動調(diào)整輸出電壓的馬達(dá)驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)的一種實(shí)施方式的電路結(jié)構(gòu)意圖。[0024]圖4為本實(shí)用新型的自動調(diào)整輸出電壓的馬達(dá)驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選實(shí)施方式的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
[0025]為了能夠更清楚地理解本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實(shí)施例詳細(xì)說明。[0026]請參閱圖3所示，為本實(shí)用新型的自動調(diào)整輸出電壓的馬達(dá)驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)的一種實(shí)施方式的電路結(jié)構(gòu)示意圖。[0027]在該實(shí)施方式中，所述的電路結(jié)構(gòu)包括順序連接的輸入級電路單元、第一級放大電路單元、第二級放大電路單元和參考電壓生成單元。所述的輸入級電路單元包括馬達(dá)驅(qū)動電壓輸入端Vin和偏置電壓輸入端BIAS ;所述的第二級放大電路單元包括馬達(dá)驅(qū)動電壓輸出端OUT + ,OUT 一。所述的參考電壓生成單元的輸出端輸出參考電壓O. 5VCC并分別連接所述的第一級放大電路單元和第二級放大電路單元。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述的輸入級電路單元包括輸入電阻Rin和第四差分放大器AMP4，所述的輸入電阻Rin跨接于所述的馬達(dá)驅(qū)動電壓輸入端Vin和偏置電壓輸入端BIAS之間；所述的馬達(dá)驅(qū)動電壓輸入端Vin連接所述的第四差分放大器AMP4同相輸入端；所述的第四差分放大器AMP4的輸出端反饋連接其反相輸入端；所述的第四差分放大器 AMP4的輸出端和所述的偏置電壓輸入端BIAS還連接所述的第一級放大電路單元。且所述的第一級放大電路單元包括第一電阻Rl、第一附加電阻R1A、第二電阻R2、第二附加電阻 R2A和第一差分放大器AMPl ;所述的第四差分放大器AMP4的輸出端通過所述的第一電阻 Rl連接所述的第一差分放大器AMPl的反相輸入端；所述的偏置電壓輸入端BIAS通過所述的第一附加電阻RlA連接所述的第一差分放大器AMPl的同相輸入端；該第一附加電阻RlA 還通過所述的第二附加電阻R2A分別連接所述的第二級放大電路單元和所述的參考電壓生成單元的輸出端；所述的第一差分放大器AMPl的輸出端反饋至該第一差分放大器AMPl 的反相輸入端，且該第一差分放大器AMPl的輸出端還連接所述的第二級放大電路單元。[0029]在一種進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述的第二級放大電路單元包括第一反向放大電路子單元和第二反向放大電路子單元。其中，所述的第一反向放大電路子單元包括第三電阻R3、第四電阻R4和第二差分放大器AMP2，所述的第一差分放大器AMPl的輸出端通過所述的第三電阻R3連接所述的第二差分放大器AMP2的反相輸入端，所述的第二附加電阻 R2A的連接該第二級放大電路單元的一端連接于所述的第二差分放大器AMP2的同相輸入端；所述的第二差分放大器AMP2的輸出端為馬達(dá)驅(qū)動電壓輸出端正極OUT +，所述的第二差分放大器AMP2的輸出端通過所述的第四電阻R4反饋連接至所述的第二差分放大器AMP2 的反相輸入端，且該第二差分放大器AMP2的輸出端還連接所述的第二反向放大電路子單元。且所述的第二反向放大電路子單元包括第五電阻R5、第六電阻R6和第三差分放大器 AMP3，所述的第二差分放大器AMP2的輸出端通過所述的第五電阻R5連接所述的第三差分放大器AMP3的反相輸入端，所述的第二附加電阻R2A的連接該第二級放大電路單元的一端連接于所述的第三差分放大器AMP3的同相輸入端；所述的第三差分放大器AMP3的輸出端為馬達(dá)驅(qū)動電壓輸出端負(fù)極OUT —，所述的第三差分放大器AMP3的輸出端通過所述的第六電阻R6反饋連接至所述的第三差分放大器AMP3的反相輸入端。所述的參考電壓生成單元的輸出端分別連接所述的第二差分放大器AMP2的同相輸入端、所述的第三差分放大器 AMP3的同相輸入端以及第二附加電阻R2A連接第二級放大電路單元的一端。[0030]在一種更優(yōu)選的實(shí)施方式中，如圖4所示，所述的電路結(jié)構(gòu)還包括輸入端串聯(lián)電阻Radd，所述的 輸入端串聯(lián)電阻Radd連接于外部馬達(dá)驅(qū)動電壓與所述的輸入級電路單元的馬達(dá)驅(qū)動電壓輸入端Vin之間。[0031]在實(shí)際應(yīng)用中，本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)中，如圖3所示，輸入級的作用是隔離輸入信號和第一級放大電路的直接聯(lián)系，防止使用外接電阻時破壞第一級的平衡結(jié)構(gòu)。Rin 為輸入電阻，在取值上Rin=Rl,在端口特性上兼容其他產(chǎn)品；第一級放大電路中，Rl=RlA, R2=R2A，正相端和反相端連接對稱的電阻網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，目的是迫使差分放大器AMPl的輸出放大信號的中心值為O. 5VCC。第二級放大電路主要完成信號放大及功率輸出。參考電壓值O.5VCC可由外部提供，也可如圖3所示由內(nèi)部電路BI產(chǎn)生。[0032]具體而言，輸入級中的放大器AMP4構(gòu)成跟隨器，對輸入信號進(jìn)行等幅放大，因此第一級放大電路的輸入信號可等同為Vin。另外，第一級放大電路中的R1=R1A，R2=R2A，以此，第一級放大電路AMPl的輸出⑶OUTl可表示為KDOUTl= — Λ VinX (R2/R1);第二級放大電路的差分輸出Λ Vout可表示為Λ Vout= (Vout+) — (Vout-) ο整個電路的增益Av3可以下式表示[0033]Av3= ( Δ Vout/( OUT1) X (⑶OUTl/ Δ Vin)[0034]=[ (Vout+) — (Vout-)]/ (Vin — Vbias)[0035]=(R2/R1) X (R4/R3) (1+R6/R5)。[0036]輸入電阻Rin取值等于Rl的目的在于，如圖4所示，在輸入端串接電阻Radd改變增益時，電路的增益Av4如下式所示[0037]Αν4= Δ Vout/ Δ Vi[0038]=[ (Vout+) — (Vout-)]/ (Vi-Vbias)[0039]=[Rin/(Rin+Radd)]X (-R2/R1)X (-R4/R3)(1+R6/R5);[0040]將Rin=Rl帶入上式,得[0041 ] Av4=[R2/(Rl+Radd)]X (R4/R3)(1+R6/R5)[0042]使信號輸入端口的特性兼容已有電路特性。[0043]采用了該實(shí)用新型的自動調(diào)整輸出電壓的馬達(dá)驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)，由于其包括順序連接的輸入級電路單元、第一級放大電路單元和第二級放大電路單元。輸入級電路單元包含一個由放大器形成的跟隨器，將輸入信號傳送到第一級放大電路單元，輸入級電路單元的Vin和BIAS兩個輸入端之間的電阻Rin為電路的輸入電阻。第一級放大電路單元包括一個差分輸入放大器，及比例電阻Rl和R2，RlA和R2A,其將輸入的信號放大,并使輸出電壓的中心值為參考電壓O. 5VCC ;第二級放大電路單元包括兩個反向放大電路，對第一級放大電路單元的輸出信號進(jìn)一步放大并提供足夠的輸出能力。由于第二級放大電路單元的輸入動態(tài)信號的中心值為O. 5VCC，所以輸出動態(tài)信號OUT +和OUT —中心值同樣為O. 5VCC。由此保證該電路結(jié)構(gòu)的輸出電壓的中心值隨電源電壓VCC自動調(diào)整，并使信號輸入端口的特性兼容已有電路特性。 從而解決現(xiàn)有技術(shù)中驅(qū)動電路最大輸出動態(tài)范圍受到限制的問題，實(shí)現(xiàn)一種結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，應(yīng)用范圍廣泛的自動調(diào)整輸出電壓的馬達(dá)驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)。[0044]在此說明書中，本實(shí)用新型已參照其特定的實(shí)施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本實(shí)用新型的精神和范圍。因此，說明書和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說明性的而非限制性的。
權(quán)利要求1.一種自動調(diào)整輸出電壓的馬達(dá)驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的電路結(jié)構(gòu)包括順序連接的輸入級電路單元、第一級放大電路單元和第二級放大電路單元，所述的輸入級電路單元包括馬達(dá)驅(qū)動電壓輸入端(Vin)和偏置電壓輸入端(BIAS);所述的第二級放大電路單元包括馬達(dá)驅(qū)動電壓輸出端(OUT +，OUT 一)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自動調(diào)整輸出電壓的馬達(dá)驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的輸入級電路單元包括輸入電阻(Rin)和第四差分放大器(AMP4)，所述的輸入電阻(Rin) 跨接于所述的馬達(dá)驅(qū)動電壓輸入端(Vin)和偏置電壓輸入端(BIAS)之間；所述的馬達(dá)驅(qū)動電壓輸入端(Vin)連接所述的第四差分放大器(AMP4)同相輸入端；所述的第四差分放大器 (AMP4)的輸出端反饋連接其反相輸入端；所述的第四差分放大器(AMP4)的輸出端和所述的偏置電壓輸入端(BIAS)還連接所述的第一級放大電路單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動調(diào)整輸出電壓的馬達(dá)驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的第一級放大電路單元包括第一電阻(R1)、第一附加電阻(R1A)、第二電阻(R2)、第二附加電阻(R2A)和第一差分放大器(AMPl);所述的第四差分放大器(AMP4)的輸出端通過所述的第一電阻(Rl)連接所述的第一差分放大器(AMPl)的反相輸入端；所述的偏置電壓輸入端(BIAS)通過所述的第一附加電阻(RlA)連接所述的第一差分放大器(AMPl)的同相輸入端；該第一附加電阻(RlA)還通過所述的第二附加電阻(R2A)連接所述的第二級放大電路單元；所述的第一差分放大器(AMPl)的輸出端反饋至該第一差分放大器(AMPl)的反相輸入端，且該第一差分放大器(AMPl)的輸出端還連接所述的第二級放大電路單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動調(diào)整輸出電壓的馬達(dá)驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的第二級放大電路單元包括第一反向放大電路子單元和第二反向放大電路子單元；所述的第一反向放大電路子單元包括第三電阻(R3)、第四電阻(R4)和第二差分放大器(AMP2)，所述的第一差分放大器(AMPl)的輸出端通過所述的第三電阻(R3)連接所述的第二差分放大器(AMP2)的反相輸入端，所述的第二附加電阻(R2A)的連接該第二級放大電路單元的一端連接于所述的第二差分放大器(AMP2)的同相輸入端；所述的第二差分放大器(AMP2)的輸出端為馬達(dá)驅(qū)動電壓輸出端正極(OUT +)，所述的第二差分放大器(AMP2) 的輸出端通過所述的第四電阻(R4)反饋連接至所述的第二差分放大器(AMP2)的反相輸入端，且該第二差分放大器(AMP2)的輸出端還連接所述的第二反向放大電路子單元；所述的第二反向放大電路子單元包括第五電阻(R5)、第六電阻(R6)和第三差分放大器(AMP3)，所述的第二差分放大器(AMP2)的輸出端通過所述的第五電阻(R5)連接所述的第三差分放大器(AMP3)的反相輸入端，所述的第二附加電阻(R2A)的連接該第二級放大電路單元的一端連接于所述的第三差分放大器(AMP3)的同相輸入端；所述的第三差分放大器(AMP3)的輸出端為馬達(dá)驅(qū)動電壓輸出端負(fù)極(OUT —)，所述的第三差分放大器(AMP3) 的輸出端通過所述的第六電阻(R6)反饋連接至所述的第三差分放大器(AMP3)的反相輸入端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自動調(diào)整輸出電壓的馬達(dá)驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的電路結(jié)構(gòu)還包括參考電壓生成單元，所述的參考電壓生成單元的輸出端分別連接所述的第二差分放大器(AMP2)的同相輸入端以及所述的第三差分放大器(AMP3)的同相輸入端。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的自動調(diào)整輸出電壓的馬達(dá)驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的電路結(jié)構(gòu)還包括輸入端串聯(lián)電阻(Radd)，所述的輸入端串聯(lián)電阻(Radd)連接于外部馬達(dá)驅(qū)動電壓與所述的輸入級電路單元的馬達(dá)驅(qū)動電壓輸入端(Vin)之間?！?br> 專利摘要本實(shí)用新型涉及一種自動調(diào)整輸出電壓的馬達(dá)驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)，屬于電路結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。該馬達(dá)驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)包括順序連接的輸入級電路單元、第一級放大電路單元和第二級放大電路單元；輸入級電路單元包含一個跟隨器，并將輸入信號傳送到第一級放大電路單元；第一級放大電路單元包括一個差分輸入放大器，將輸入的信號放大并使輸出電壓的中心值為參考電壓0.5VCC；第二級放大電路單元包括兩個反向放大電路，對第一級放大電路單元的輸出信號進(jìn)一步放大并提供輸出。由于第二級放大電路單元的輸入動態(tài)信號的中心值為0.5VCC，所以輸出動態(tài)信號OUT＋和OUT－中心值同樣為0.5VCC，由此保證該電路結(jié)構(gòu)的輸出電壓的中心值隨電源電壓VCC自動調(diào)整。
文檔編號H03F3/45GK202795113SQ20122046524
公開日2013年3月13日 申請日期2012年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月12日
發(fā)明者劉衛(wèi)中, 毛旭進(jìn), 孔祥藝, 張瑜 申請人:無錫華潤矽科微電子有限公司