[发明专利]一种应用于工程机械的控制器的模拟量输出电路

说明书

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种模拟量输出电路，尤其涉及一种应用于工程机械的控制器的模拟量输出电路。

背景技术  

目前我国工程机械行业自动化领域控制设备中，为了方便远程监视和控制，很多电参量需要通过模拟量传输。

传统的模拟量输出电路研究主要集中在D/A转换模块、光耦隔离传输模块以及输出保护等方面的研究。对模拟量输出电路设计，在电路传输方面大多采用光耦隔离方式，当用光电耦合器来隔离输入输出通道时，必须对所有的信号（包括数字信号、控制信号、状态信号）全部隔离，使得被隔离的两边没有任何电器上的联系，否则这种隔离是没有任何意义的。

在本发明之前，发明人发现现有技术中的传统模拟量输出的驱动能力有限，带负载的能力差，还缺少相应的保护电路。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种高精度、高可靠性的应用于工程机械的控制器的模拟量输出电路。

发明内容

现提供一种应用于工程机械的控制器的模拟量输出电路，通过由施密特比较器构成的PWM（Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制）整形电路和二阶有源滤波器电路，实现较为理想化的输入与输出关系，进一步实现了零点线性输出。具体技术方案如下：

一种应用于工程机械的控制器的模拟量输出电路，包括整形电路、一阶有源滤波器电路、二阶有源滤波器电路和电压转换电路，所述整形电路上设有信号输入端，所述整形电路依次与一阶有源滤波器电路、二阶有源滤波器电路连接，所述二阶有源滤波器电路上设有输出端，所述电压转换电路的电压输出端与所述一阶有源滤波器电路、二阶有源滤波器电路相连。

优选的，所述整形电路包括电阻（R4）、电阻（R5）和电阻（R7）构成的滞回比较器。

优选的，所述一阶有源滤波器电路包括第一放大器（U1-1），所述第一放大器（U1-1）的输出端内部接有下拉电阻（R2）。

优选的，所述二阶有源滤波器电路包括第二放大器（U1-2），

优选的，还包括输出保护电路，所述输出保护电路与所述二阶有源滤波器电路的输出端相连。

优选的，所述输出保护电路包括自恢复保险丝（F1）。

优选的，所述电压转换电路包括电压转换器。

优选的，所述电压转换电路的电压输出端的输出电压为5.0~7.0V。

优选的，所述电压转换电路的电压输出端的输出电压为6.67V。 

优选的，所述信号输入端用于输入脉冲宽度调制信号。

 

上述技术方案具有如下优点或有益效果：

通过控制脉宽调制信号占空比调节模拟量电压输出大小；

由施密特比较器构成的PWM整形电路和二阶有源滤波器电路，实现较为理想化的输入与输出关系，进一步实现了零点线性输出；

带有低阻保护的输出电路可以有效的防止由于输出短路，过载对电路造成的损害；

整体电路装置结构简单，测量精度高，总体精度可达到千分之二，具有应用灵活，使用方便，成本低廉的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的实施例的系统框图；

图2是本发明的实施例的结构示意图。

其中，1为整形电路、2为一阶有源滤波器电路、3为二阶有源滤波器电路、4为电压转换电路、41为电压转换器、5为输出保护电路。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明做具体阐释。

如图1中所示的本发明的实施例的一种应用于工程机械的控制器的模拟量输出电路，包括整形电路1、一阶有源滤波器电路2、二阶有源滤波器电路3和电压转换电路4。整形电路1上设有信号输入端，由单片机（MCU）产生的脉冲宽度调制(PWM)信号由信号输入端输入模拟量输出电路中。

整形电路1依次与一阶有源滤波器电路2、二阶有源滤波器电路3连接。二阶有源滤波器电路3上设有输出端，PWM信号经由滤波器电路的放大器后完成模拟量输出。

电压转换电路4的电压输出端与一阶有源滤波器电路2、二阶有源滤波器电路3相连，提供电压。

本发明的实施例通过PWM整形电路和二阶有源滤波器电路，实现了较为理想化的输入与输出关系，进一步实现了零点线性输出。