专利名称：一种可调脉宽电流发生及检测电路的设计方法
技术领域：
本发明属于脉冲电流检测技术领域，特别是一种可调脉宽电流发生及检测电路的设计方法。
背景技术：
目前，随着现代电子技术的快速发展。大量的电子设备在研发和使用过程中需要不同的脉冲时间、脉冲电流来测试设备的性能，一般的数字电流表无法做到< IOOmS的采样及保持，这往往需要使用电子负载，但是电子负载设备价格昂贵，一般小型的试验由于经费限制不能满足采购要求，因此亟待设计脉冲电流发生检测仪器串接滑线变阻负载便可达到与电子负载近似的功能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可调脉宽电流发生及检测电路的设计方法，它适用于各类仪器老化检测的可调脉宽电流发生及检测电路。本发明的技术方案是一种可调脉宽电流发生及检测电路，它包括可调脉宽脉冲电路及负载和采集电路，可调脉宽脉冲电路与负载电连接用于向负载施加可调脉宽脉冲， 其特征是可调脉宽脉冲电路由一个可调脉宽脉冲产生电路和负载驱动电路构成，可调脉宽脉冲产生电路产生一个脉冲电压，通过电压比较电路输出20V脉宽驱动信号，20V脉宽驱动信号再来驱动场效应管控制外部设备的负载电路通断，当负载电路通时，与负载电路电连接的信号采集电路提取负载电路中的一部分信号，信号经放大电路放大、放大电路放大的信号送到带A/D转换输入的单片机A/D输入口，单片机控制A/D转换器工作，得到电流值大小并予以显示。所述的可调脉宽脉冲产生电路是由单片机的一个I/O 口产生脉冲电压，或用一个单稳态D触发电路产生脉冲电压。所述的负载驱动电路包括一个电压比较器、一个场效应管放大电路，可调脉宽脉冲产生电路输出与电压比较器的负输入端，电压比较器的正输入端通过电阻Rl与电压比较器的输出端电连接，电压比较器电压端接20V的电源，当可调脉宽脉冲产生电路产生的脉冲信号后，由电压比较器的输出端输出一个20V的高压，电压比较器的输出端与场效应管的栅极(G)通过电阻R2电连接，场效应管的漏极(D)接负载FZ，负载FZ另一端接^V电压，场效应管的源极( 通过一个电阻R3和一个电感L接地，电阻R3和一个电感L的电连接点为模拟地，电阻R3的电压输出端与单片机的A/D输入端口电连接。所述的放大电路由三级运算放大器构成放大电路，第一级是由运算放大器构成的跟随器电路，第二级是由运算放大器构成的同相输入放大电路，同相输入放大电路输出进入第三级由运算放大器构成的同相输入放大电路，后两级的放大器增益各为10倍，总增益为100倍。运算放大器由LM358构成。所述的放大电路由二级运算放大器构成放大电路，第一级是由运算放大器构成的跟随器电路，第二级是由运算放大器构成的异相输入放大电路，异相输入放大电路增益为 100倍。运算放大器由LM358构成。本发明的优点是包括可调脉宽脉冲电路及负载和采集电路，场效应管控制外部设备负载通断，负载驱动电路包括一个电压比较器、一个场效应管放大电路，当可调脉宽脉冲产生电路产生的脉冲信号后，由电压比较器的输出端输出一个20V的高压，电压比较器的输出端与场效应管的栅极(G)通过电阻R2电连接，场效应管的漏极(D)接负载FZ，负载 FZ另一端接^V电压，通过时钟输出脉宽电压驱动场效应管控制外部设备的负载通断；利用单片机外部中断，快速进行脉宽采样，中断的优点在于它响应时间快避免了脉冲发生到检测之间的时间差；利用分流器采样设备负载电流，当电流的流过分流器产生豪伏电压，经过放大器将信号放大，经过单片机AD转换后，进行程序运算，算出电流值大小并予以显示， 观察设备的性能。
本发明的内容结合以下实施例作更进一步说明，但本发明的内容不仅限于实施例中所涉及的内容。图1是本发明实施例可调脉冲触发电路原理图；图2是本发明实施例采集电路图。图中1、可调脉宽脉冲电路；2、采集电路；3、负载；4、可调脉宽脉冲产生电路；5、 负载驱动电路。
具体实施例方式如图1和图2所示，一种可调脉宽电流发生及检测电路的设计方法，包括可调脉宽脉冲电路1及负载3和采集电路2，可调脉宽脉冲电路1与负载3电连接用于向负载施加可调脉宽脉冲，可调脉宽脉冲电路1由一个可调脉宽脉冲产生电路4和负载驱动电路5构成， 可调脉宽脉冲产生电路4产生一个脉冲电压，通过电压比较电路输出20V脉宽驱动信号， 20V脉宽驱动信号再来驱动场效应管控制外部设备的负载电路通断，当负载电路通时，与负载电路电连接的信号采集电路提取负载电路中的一部分信号，信号经放大电路放大、放大电路放大的信号送到带A/D转换输入的单片机A/D输入口，单片机控制A/D转换器工作，得到电流值大小并予以显示。可调脉宽脉冲产生电路4是由单片机的一个I/O 口产生脉冲电压，或用一个单稳态D触发电路产生脉冲电压。负载驱动电路5包括一个电压比较器、一个场效应管放大电路，可调脉宽脉冲产生电路输出与电压比较器的负输入端，电压比较器的正输入端通过电阻Rl与电压比较器的输出端电连接，电压比较器电压端接20V的电源，当可调脉宽脉冲产生电路产生的脉冲信号后，由电压比较器的输出端输出一个20V的高压，电压比较器的输出端与场效应管的栅极(G)通过电阻R2电连接，场效应管的漏极(D)接负载FZ，负载FZ另一端接^V电压， 场效应管的源极⑶通过一个电阻R3和一个电感L接地，电阻R3和一个电感L的电连接点为模拟地，电阻R3的电压输出端与单片机的A/D输入端口电连接。如图2所示，放大电路由三级运算放大器构成放大电路，第一级是由运算放大器构成的跟随器电路，第二级是由运算放大器构成的同相输入放大电路，同相输入放大电路输出进入第三级由运算放大器构成的同相输入放大电路，后两级的放大器增益各为10倍， 总增益为100倍。运算放大器由LM358构成。当然放大电路也可以由由二级运算放大器构成放大电路，第一级是由运算放大器构成的跟随器电路，第二级是由运算放大器构成的异相输入放大电路，异相输入放大电路增益为100倍。运算放大器由LM358构成。本发明中，利用单片机外部中断，快速进行脉宽采样，中断的优点在于它响应时间快避免了脉冲发生到检测之间的时间差；利用分流器采样设备负载电流，当电流的流过分流器产生豪伏电压，经过放大器将信号放大，经过单片机AD转换后，进行程序运算，算出电流值大小并予以显示；数码显示采用共阳极8段数码管利用锁存数据保证脉冲过后依然显示电流值大小和脉宽时间以便操作员记录；本发明中，单片机内部有8位AD电路，根据8位AD采样式Vin = ADC_ DATA/256*VCC计算出采样电压，在根据采样电阻计算出电流大小I=U/R，采样电阻要求用锰铜丝，保证电阻可靠稳定。
权利要求
1.一种可调脉宽电流发生及检测电路的设计方法，它包括可调脉宽脉冲电路(1)及负载⑶和采集电路O)，可调脉宽脉冲电路⑴与负载⑶电连接用于向负载⑶施加可调脉宽脉冲，其特征是可调脉宽脉冲电路(1)由一个可调脉宽脉冲产生电路(4)和负载驱动电路( 构成，可调脉宽脉冲产生电路(4)产生一个脉冲电压，通过电压比较电路输出20V 脉宽驱动信号，20V脉宽驱动信号再来驱动场效应管控制外部设备的负载电路通断，当负载电路通时，与负载电路电连接的信号采集电路提取负载电路中的一部分信号，信号经放大电路放大、放大电路放大的信号送到带A/D转换输入的单片机A/D输入口，单片机控制A/D 转换器工作，得到电流值大小并予以显示。
2.根据权利要求1所述的一种可调脉宽电流发生及检测电路的设计方法，其特征是 所述的可调脉宽脉冲产生电路(4)是由单片机的一个I/O 口产生脉冲电压，或用一个单稳态D触发电路产生脉冲电压。
3.根据权利要求1所述的一种可调脉宽电流发生及检测电路的设计方法，其特征是 所述的负载驱动电路( 包括一个电压比较器、一个场效应管放大电路，可调脉宽脉冲产生电路输出与电压比较器的负输入端，电压比较器的正输入端通过电阻Rl与电压比较器的输出端电连接，电压比较器电压端接20V的电源，当可调脉宽脉冲产生电路产生的脉冲信号后，由电压比较器的输出端输出一个20V的高压，电压比较器的输出端与场效应管的栅极通过电阻R2电连接，场效应管的漏极接负载FZ，负载FZ另一端接^V电压，场效应管的源极通过一个电阻R3和一个电感L接地，电阻R3和一个电感L的电连接点为模拟地，电阻R3的电压输出端与单片机的A/D输入端口电连接。
4.根据权利要求1所述的一种可调脉宽电流发生及检测电路的设计方法，其特征是 所述的放大电路由三级运算放大器构成放大电路，第一级是由运算放大器构成的跟随器电路，第二级是由运算放大器构成的同相输入放大电路，同相输入放大电路输出进入第三级由运算放大器构成的同相输入放大电路，后两级的放大器增益各为10倍，总增益为100倍。 运算放大器由LM358构成。
5.根据权利要求1所述的一种可调脉宽电流发生及检测电路的设计方法，其特征是 所述的放大电路由二级运算放大器构成放大电路，第一级是由运算放大器构成的跟随器电路，第二级是由运算放大器构成的异相输入放大电路，异相输入放大电路增益为100倍，运算放大器由LM358构成。
全文摘要
本发明属于脉冲电流检测技术领域，特别是一种可调脉宽电流发生及检测电路的设计方法，它包括可调脉宽脉冲电路及负载和采集电路，可调脉宽脉冲电路与负载电连接用于向负载施加可调脉宽脉冲，其特征是可调脉宽脉冲电路由一个可调脉宽脉冲产生电路和负载驱动电路构成，可调脉宽脉冲产生电路产生一个脉冲电压，通过电压比较电路输出20V脉宽驱动信号，20V脉宽驱动信号再来驱动场效应管控制外部设备的负载电路通断，当负载电路通时，与负载电路电连接的信号采集电路提取负载电路中的一部分信号，信号经放大电路放大、放大电路放大的信号送到带A/D转换输入的单片机A/D输入口。它适用于各类仪器老化检测的可调脉宽电流发生及检测电路。
文档编号G01R19/25GK102539898SQ201010620529
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月20日 优先权日2010年12月20日
发明者任琦, 胡应波, 邱扬 申请人:西安开容电子技术有限责任公司
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