一种基于前置信号放大电路的电子温控器用信号处理系统

本发明涉及电子领域，具体的说，是一种基于前置信号放大电路的电子温 控器用信号处理系统。

随着科技的发展，电子式温控器已被广泛的使用于日常工业生产当中，用 于对生产设备、环境的温度进行检测并控制，以提高生产效率和产品质量。然 而，现有的电子式温控器所使用的信号处理系统存在对信号处理不准确，容易 使信号的波形出现畸变的问题，导致电子式温控器对温度控制不够准确，严重 影响了其对温度的控制精度。

因此，提供一种能提高信号处理准确性的电子式温控器用信号处理系统便 是当务之急。

本发明的目的在于克服现有技术中的电子式温控器所使用的信号处理系统 存在对信号处理不准确的缺陷，提供的一种基于前置信号放大电路的电子温控 器用信号处理系统。

本发明通过以下技术方案来实现：一种基于前置信号放大电路的电子温控 器用信号处理系统，主要由处理芯片U，正极电阻R6后与处理芯片U的CF管 脚相连接、负极经电阻R11后与处理芯片U的CM管脚相连接的极性电容C4， 与处理芯片U的IN管脚相连接的前置信号放大电路，与处理芯片U相连接的 脉冲整形电路，串接在前置信号放大电路与处理芯片U的IN管脚之间的低通滤 波电路，与脉冲整形电路相连接的数据信号输出电路，以及串接在处理芯片U 的CM管脚与数据信号输出电路之间的全桥缓冲电路组成；所述处理芯片U的 VS管脚接外部电源。

所述全桥缓冲电路由放大器P5，三极管VT4，三极管VT5，正极经电阻 R27后与三极管VT4的基极相连接、负极作为全桥缓冲电路的输入端并与处理 芯片U的CM管脚相连接的极性电容C14，N极与三极管VT4的集电极相连接、 P极顺次经电感L2和电阻R33后与放大器P5的正极相连接的二极管D10，正 极与电感L2与电阻R33的连接点相连接、负极与放大器P5的输出端相连接的 极性电容C17，P极经电阻R32后与放大器P5的负极相连接、N极经可调电阻 R34后与放大器P5的输出端相连接的二极管D11，正极与三极管VT5的基极相 连接、负极与二极管D11的P极相连接的极性电容C16，一端与放大器P5的输 出端相连接、另一端与极性电容C16的负极相连接的电阻R31，正极与三极管 VT5的集电极相连接、负极接地的极性电容C15，P极经电阻R28后与极性电 容C14的正极相连接、N极经电阻R29后与极性电容C15的负极相连接的二极 管D9，以及一端与三极管VT4的发射极相连接、另一端与三极管VT5的发射 极相连接的电阻R30组成；所述二极管D11的P极与极性电容C15的负极相连 接；所述极性电容C16的负极接地；所述放大器P5的输出端作为全桥缓冲电路 的输出端并与数据信号输出电路相连接。

所述低通滤波电路由放大器P4，三极管VT3，正极经电阻R19后与放大 器P4的正极相连接、负极作为低通滤波电路的输入端并与前置信号放大电路相 连接的极性电容C10，一端与放大器P4的负极相连接、另一端接地的电阻R20， P极经电阻R21后与放大器P4的负极相连接、N极顺次经电阻R22和电阻R24 后与放大器P4的输出端相连接的二极管D6，负极与电阻R22后与电阻R24的 连接点相连接、正极与三极管VT3的基极相连接的极性电容C13，负极经可调 电阻R23后与极性电容C13的负极相连接、正极与二极管D6的P极相连接的 极性电容C11，正极与放大器P4的输出端相连接、负极与处理芯片U的IN管 脚相连接的极性电容C12，N极与极性电容C12的负极相连接、P极与三极管 VT3的集电极相连接的二极管D7，以及P极经电阻R26后与极性电容C12的 负极相连接、N极经电阻R25后与三极管VT3的发射极相连接的二极管D8组 成；所述三极管VT3的集电极接地。

所述前置信号放大电路由放大器P1，正极与放大器P1的正极相连接、负 极作为前置信号放大电路的输入端的极性电容C11，负极经电阻R1后与放大器 P1的负极相连接、正极顺次经电阻R3和电阻R4后与放大器P1的输出端相连 接的极性电容C2，P极经电阻R2后与极性电容C2的负极相连接、N极与电阻 R3与电阻R4的连接点相连接的二极管D1，以及正极经电阻R5后与放大器P1 的输出端相连接、负极接地的极性电容C3组成；所述放大器P1的输出端作为 前置信号放大电路的输出端并与极性电容C10的负极相连接。

所述脉冲整形电路由三极管VT1，三极管VT2，N极经电阻R8后与三极 管VT1的集电极相连接、P极经电阻R7后与处理芯片U的CC管脚相连接的二 极管D2，负极与三极管VT1的基极相连接、正极与处理芯片U的COM管脚相 连接的极性电容C5，负极与三极管VT2的发射极相连接、正极经电阻R9后与 处理芯片U的OUT管脚相连接的极性电容C6，一端与极性电容C6的正极相连 接、另一端与处理芯片U的PWM管脚相连接的电阻R10，P极经可调电阻R15 后与三极管VT2的集电极相连接、N极与三极管VT2的发射极共同形成脉冲整 形电路的输出端并与数据信号输出电路相连接的二极管D5，以及负极经电感L1 后与三极管VT1的集电极相连接、正极经电阻R16后与二极管D5的P极相连 接的极性电容C9组成；所述三极管VT2的基极与三极管VT1的发射极相连接。

所述数据信号输出电路由放大器P2，放大器P3，P极经电阻R14后与放 大器P2的正极相连接、N极经电阻R12后与放大器P3的正极相连接的二极管 D3，负极经电阻R13后与二极管D3的N极相连接、正极电阻R17后与放大器 P2的输出端相连接的极性电容C7，正极与放大器P3的负极相连接、负极接地 的极性电容C8，以及P极与放大器P3的输出端相连接、N极经可调电阻R18 后与放大器P2的输出端相连接的二极管D4组成；所述二极管D3的N极与放 大器P5的输出端相连接；所述放大器P2的负极接地、其正极与三极管VT2的 发射极相连接、其输出端与二极管D5的N极相连接后并作为数据信号输出电 路的输出端。

为了本发明的实际使用效果，所述处理芯片U则优先采用AD736集成芯片 来实现。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明能对温度传感器输出的微弱信号进行放大，并且本发明能使输 出信号与输入信号的波形保持一致，从而提高了本发明对信号处理的准确性， 有效的确保了输出信号波形不会出现畸变。

(2)本发明能抑制过电压和限制电压上升速率以及形成电磁干扰，使电信 号更加稳定和准确，从而提高了本发明对信号处理的准确性。

(3)本发明的能将输入信号中的抗频混消除，并且本发明还能将信号中的 低频干扰剔除，从而提高了本发明对信号处理的准确性，有效的确保了输出信 号波形不会出现畸变。

(4)本发明能将输入信号转换为特定宽度的高频信号或低频信号，使信号 的信号波更平稳，从而提高了本发明对信号处理的准确性。

(5)本发明的处理芯片采用AD736集成芯片来实现，该处理芯片具有较强 的抗干扰能力，从而有效的确保了本发明对信号处理的准确性。

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的低通滤波电路的电路结构示意图。

图3为本发明的全桥缓冲电路的电路结构示意图。

下面结合实施例及其附图对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施 方式不限于此。

实施例

如图1所示，本发明主要由处理芯片U，正极电阻R6后与处理芯片U的 CF管脚相连接、负极经电阻R11后与处理芯片U的CM管脚相连接的极性电容 C4，与处理芯片U的IN管脚相连接的前置信号放大电路，与处理芯片U相连 接的脉冲整形电路，串接在前置信号放大电路与处理芯片U的IN管脚之间的低 通滤波电路，与脉冲整形电路相连接的数据信号输出电路，以及串接在处理芯 片U的CM管脚与数据信号输出电路之间的全桥缓冲电路组成；所述处理芯片 U的VS管脚接外部电源。

其中，所述前置信号放大电路由放大器P1，电阻R1，电阻R2，电阻R3， 电阻R4，电阻R5，极性电容C1，极性电容C2，极性电容C3，以及二极管D1 组成。

连接时，极性电容C11的正极与放大器P1的正极相连接、其负极作为前置 信号放大电路的输入端并与温度传感器相连接。极性电容C2的负极经电阻R1 后与放大器P1的负极相连接、其正极顺次经电阻R3和电阻R4后与放大器P1 的输出端相连接。二极管D1的P极经电阻R2后与极性电容C2的负极相连接、 其N极与电阻R3与电阻R4的连接点相连接。极性电容C3的正极经电阻R5 后与放大器P1的输出端相连接、其负极接地。所述放大器P1的输出端作为前 置信号放大电路的输出端并与极性电容C10的负极相连接。

进一步地，所述脉冲整形电路由三极管VT1，三极管VT2，电阻R7，电 阻R8，电阻R9，电阻R10，可调电阻R15，电阻R16，极性电容C5，极性电 容C6，极性电容C9，二极管D2，二极管D5，以及电感L1组成。

连接时，二极管D2的N极经电阻R8后与三极管VT1的集电极相连接、 其P极经电阻R7后与处理芯片U的CC管脚相连接。极性电容C5的负极与三 极管VT1的基极相连接、其正极与处理芯片U的COM管脚相连接。极性电容 C6的负极与三极管VT2的发射极相连接、其正极经电阻R9后与处理芯片U的 OUT管脚相连接。电阻R10的一端与极性电容C6的正极相连接、其另一端与 处理芯片U的PWM管脚相连接。

同时，二极管D5的P极经可调电阻R15后与三极管VT2的集电极相连接、 其N极与三极管VT2的发射极共同形成脉冲整形电路的输出端并与数据信号输 出电路相连接。极性电容C9的负极经电感L1后与三极管VT1的集电极相连接、 其正极经电阻R16后与二极管D5的P极相连接。所述三极管VT2的基极与三 极管VT1的发射极相连接。

更进一步地，所述数据信号输出电路由放大器P2，放大器P3，电阻R12， 电阻R13，电阻R14，电阻R17，可调电阻R18，极性电容C7，极性电容C8， 二极管D3，以及二极管D4组成。

连接时，二极管D3的P极经电阻R14后与放大器P2的正极相连接、其N 极经电阻R12后与放大器P3的正极相连接。极性电容C7的负极经电阻R13后 与二极管D3的N极相连接、其正极电阻R17后与放大器P2的输出端相连接。 极性电容C8的正极与放大器P3的负极相连接、其负极接地。二极管D4的P 极与放大器P3的输出端相连接、其N极经可调电阻R18后与放大器P2的输出 端相连接。

所述二极管D3的N极与放大器P5的输出端相连接；所述放大器P2的负 极接地、其正极与三极管VT2的发射极相连接、其输出端与二极管D5的N极 相连接后并作为数据信号输出电路的输出端。

如图2所述，所述低通滤波电路由放大器P4，三极管VT3，电阻R19，电 阻R20，电阻R21，电阻R22，可调电阻R23，电阻R24，电阻R25，电阻R26， 极性电容C10，极性电容C11，极性电容C12，极性电容C13，二极管D6，二 极管D7，以及二极管D8组成。

连接时，极性电容C10的正极经电阻R19后与放大器P4的正极相连接、其 负极作为低通滤波电路的输入端并与前置信号放大电路相连接。电阻R20的一 端与放大器P4的负极相连接、其另一端接地。二极管D6的P极经电阻R21后 与放大器P4的负极相连接、其N极顺次经电阻R22和电阻R24后与放大器P4 的输出端相连接。极性电容C13的负极与电阻R22后与电阻R24的连接点相连 接、其正极与三极管VT3的基极相连接。

其中，极性电容C11的负极经可调电阻R23后与极性电容C13的负极相连 接、其正极与二极管D6的P极相连接。极性电容C12的正极与放大器P4的输 出端相连接、其负极与处理芯片U的IN管脚相连接。

同时，二极管D7的N极与极性电容C12的负极相连接、其P极与三极管 VT3的集电极相连接。二极管D8的P极经电阻R26后与极性电容C12的负极 相连接、其N极经电阻R25后与三极管VT3的发射极相连接。所述三极管VT3 的集电极接地。

如图3所示，所述全桥缓冲电路由放大器P5，三极管VT4，三极管VT5， 电阻R27，电阻R28，电阻R29，电阻R30，电阻R31，电阻R32，电阻R33， 电阻R34，极性电容C14，极性电容C15，极性电容C16，极性电容C17，电感 L2，二极管D9，二极管D10，以及二极管D11组成。

连接时，极性电容C14的正极经电阻R27后与三极管VT4的基极相连接、 其负极作为全桥缓冲电路的输入端并与处理芯片U的CM管脚相连接。二极管 D10的N极与三极管VT4的集电极相连接、其P极顺次经电感L2和电阻R33 后与放大器P5的正极相连接。极性电容C17的正极与电感L2与电阻R33的连 接点相连接、其负极与放大器P5的输出端相连接。

同时，二极管D11的P极经电阻R32后与放大器P5的负极相连接、其N 极经可调电阻R34后与放大器P5的输出端相连接。极性电容C16的正极与三极 管VT5的基极相连接、其负极与二极管D11的P极相连接。电阻R31的一端与 放大器P5的输出端相连接、其另一端与极性电容C16的负极相连接。极性电容 C15的正极与三极管VT5的集电极相连接、其负极接地。二极管D9的P极经 电阻R28后与极性电容C14的正极相连接、其N极经电阻R29后与极性电容 C15的负极相连接。电阻R30的一端与三极管VT4的发射极相连接、其另一端 与三极管VT5的发射极相连接。

所述二极管D11的P极与极性电容C15的负极相连接；所述极性电容C16 的负极接地；所述放大器P5的输出端作为全桥缓冲电路的输出端并与数据信号 输出电路相连接。

运行时，本发明能对温度传感器输出的微弱信号进行放大，并且本发明能使 输出信号与输入信号的波形保持一致，从而提高了本发明对信号处理的准确性， 有效的确保了输出信号波形不会出现畸变。本发明能抑制过电压和限制电压上 升速率以及形成电磁干扰，使电信号更加稳定和准确，从而提高了本发明对信 号处理的准确性。

同时，本发明的能将输入信号中的抗频混消除，并且本发明还能将信号中的 低频干扰剔除，从而提高了本发明对信号处理的准确性，有效的确保了输出信 号波形不会出现畸变。本发明能将输入信号转换为特定宽度的高频信号或低频 信号，使信号的信号波更平稳，从而提高了本发明对信号处理的准确性。本发 明的处理芯片采用AD736集成芯片来实现，该处理芯片具有较强的抗干扰能力， 从而有效的确保了本发明对信号处理的准确性。

按照上述实施例，即可很好的实现本发明。