一种高阻抗输入模拟电压减法增益电路的制作方法

1.本实用新型涉及一种模拟电路,尤其涉及一种高阻抗输入模拟电压减法增益电路。


背景技术：

2.减法器电路是基本集成运放电路的一种，算术运算电路主要包括数字加法器电路、数字减法器电路、数字乘法器电路和数字除法器电路。由于基本的算术运算加法、减法、乘法、除法最终都可归结为加法或减法运算，因此，在算术运算电路中数字加法器电路与数字减法器电路是最基础的电路。一般是由集成运放外加反馈网络所构成的运算电路来实现。然而传统的电路中存在着缺陷，第一，传统的模拟减法电路两个输入端vi1,vi2均为非高阻输入，在处理微弱的高内阻信号时，这个输入阻抗与信号源内阻分压从而改变原信号的运算输入电压，从而影响减法器的输出结果降低其计算精度；第二，传统模拟减法电路对计算结果没有电压放大能力，如需放大则需再增加一级放大极，这样容易造成电路的臃肿，影响传递效率以及信号处理，为了解决上述技术问题，特提出一种新的技术方案。


技术实现要素：

3.本实用新型提供了一种高阻抗输入模拟电压减法增益电路，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种高阻抗输入模拟电压减法增益电路，包括输入信号端a、输出信号端及输入信号端b，输入信号端a的输入端上设有集成块a的正极输入端，集成块a的一端输出端与输出信号端的输入端连接，所述的集成块a的负极输入端上设有电阻b的输出端，电阻b的输入端上设置有转换电路的输出端，转换电路的输入端与输入信号端b的输出端连接，所述的集成块a的负极输入端与输出信号端的输入端之间设有电阻a。
5.所述的转换电路包括集成块b、电阻ra、电阻rb及接地端，集成块b的正极输入端与输入信号端b的输出端连接，集成块b的负极输入端与集成块b的输出端之间设有电阻ra，电阻ra的输出端上设有电阻rb的输入端，电阻rb的输出端上设有接地端的输入端，所述的电阻rb的输入端与集成块b的负极输入端连接。
6.本实用新型的有益效果为：该电路使得输入阻抗接近无穷大，对输入信号的影响非常小适合于各种微弱的信号的直接减法运算处理，同时运算结果精度较高；可对减法运算结果做电压放大处理，尤其适合对小信号的减法运算。
附图说明
7.图1是本实用新型的传统模拟减法电路的电路图；
8.图2是本实用新型的电路图；
9.图3是本实用新型的实施例一的电路图；
10.图4是本实用新型的转换电路的电路图。
具体实施方式
11.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
12.参照图1至图4，一种高阻抗输入模拟电压减法增益电路，包括输入信号端a1、输出信号端3及输入信号端b7，输入信号端a1的输入端上设有集成块a2的正极输入端，集成块a2的一端输出端与输出信号端3的输入端连接，所述的集成块a2的负极输入端上设有电阻b5的输出端，电阻b5的输入端上设置有转换电路6的输出端，转换电路6的输入端与输入信号端b7的输出端连接，所述的集成块a2的负极输入端与输出信号端3的输入端之间设有电阻a4。
13.所述的转换电路6包括集成块b601、电阻ra602、电阻rb603及接地端604，集成块b601的正极输入端与输入信号端b7的输出端连接，集成块b601的负极输入端与集成块b601的输出端之间设有电阻ra602，电阻ra602的输出端上设有电阻rb603的输入端，电阻rb603的输出端上设有接地端604的输入端，所述的电阻rb603的输入端与集成块b601的负极输入端连接。
14.在该电路中，输入信号端a1与集成块a2的正极输入端连接，而输入信号端b7通过串联转换电路6和电阻b5，并与集成块a2的负极输入端连接，综上所述，在该电路的电阻b5与集成块a2的输出端口之间串联一个电阻a4，该电路即形成一个减法器增益电路，由于传统的模拟电路中的输出信号端3的电流值等于电阻阻值乘以(输入信号端a1的电压
–
输入信号端b7的电压)。而在该新型电路中通过引入转换电路6使输入端去掉接地分压电阻(使输入阻抗只等于运放输入阻抗即接近无穷大)后输出结果仍然满足输出信号端3的电流值等于电阻阻值乘以(输入信号端a1的电压
–
输入信号端b7的电压)。
15.参照图3，在实施例一中，该新型电路中加入转换电路6后，根据运放的虚短原理得到：a＝b2,b1＝(r1+r2)*b/r1(等式1)；
16.c＝(b2-b1)/r2*(r1+r2)+b1(等式2)；
17.将“等式1”代入“等式2”得到：c＝(r1+r2)/r2*(a-b),即c＝k*(a-b)；
18.其中k＝(r1+r2)/r2为常数，可根据r1,r2的不同取值得到不同的k值放大倍数；c(输出信号端3)；a(输入信号端a1的电压值)；b2(电阻b5右端的电压值)；b1(电阻b5左端的电压值)；r1(电阻a4的电阻值)；r2(电阻b5的电阻值)；b(输入信号端b7的电压值)；电阻ra602＝电阻b5，电阻rb603＝电阻a4。
19.通过此装置可以实现，该电路使得输入阻抗接近无穷大，对输入信号的影响非常小适合于各种微弱的信号的直接减法运算处理，同时运算结果精度较高；可对减法运算结果做电压放大处理，尤其适合对小信号的减法运算。
20.在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新
型的限制。
21.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
22.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征：
1.一种高阻抗输入模拟电压减法增益电路，包括输入信号端a(1)、输出信号端(3)及输入信号端b(7)，其特征在于：输入信号端a(1)的输入端上设有集成块a(2)的正极输入端，集成块a(2)的一端输出端与输出信号端(3)的输入端连接，所述的集成块a(2)的负极输入端上设有电阻b(5)的输出端，电阻b(5)的输入端上设置有转换电路(6)的输出端，转换电路(6)的输入端与输入信号端b(7)的输出端连接，所述的集成块a(2)的负极输入端与输出信号端(3)的输入端之间设有电阻a(4)。2.根据权利要求1中所述的高阻抗输入模拟电压减法增益电路，其特征在于：所述的转换电路(6)包括集成块b(601)、电阻ra(602)、电阻rb(603)及接地端(604)，集成块b(601)的正极输入端与输入信号端b(7)的输出端连接，集成块b(601)的负极输入端与集成块b(601)的输出端之间设有电阻ra(602)，电阻ra(602)的输出端上设有电阻rb(603)的输入端，电阻rb(603)的输出端上设有接地端(604)的输入端，所述的电阻rb(603)的输入端与集成块b(601)的负极输入端连接。

技术总结
一种高阻抗输入模拟电压减法增益电路，涉及一种模拟电路，包括输入信号端A、输出信号端及输入信号端B，输入信号端A的输入端上设有集成块A的正极输入端，集成块A的一端输出端与输出信号端的输入端连接，所述的集成块A的负极输入端上设有电阻B的输出端，电阻B的输入端上设置有转换电路的输出端，转换电路的输入端与输入信号端B的输出端连接，所述的集成块A的负极输入端与输出信号端的输入端之间设有电阻A。通过此装置可以实现，该电路使得输入阻抗接近无穷大，对输入信号的影响非常小适合于各种微弱的信号的直接减法运算处理，同时运算结果精度较高；可对减法运算结果做电压放大处理，尤其适合对小信号的减法运算。尤其适合对小信号的减法运算。尤其适合对小信号的减法运算。


技术研发人员：刘钧
受保护的技术使用者：深圳联合净界科技有限公司
技术研发日：2021.06.23
技术公布日：2022/3/8