基于差分信号变换电路的电子式温控器用信号处理系统

本发明涉及电子领域，具体的说，是一种基于差分信号变换电路的电子式 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，提供的一种基于差分信号变换电路的电子式温 控器用信号处理系统。

本发明通过以下技术方案来实现：基于差分信号变换电路的电子式温控器 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，分别与处理芯片U的CM管脚和脉冲整形电路相连接的数据信号 输出电路，以及串接在脉冲整形电路与数据信号输出电路之间的差分信号变换 电路组成；所述处理芯片U的VS管脚接外部电源。

所述差分信号变换电路由放大器P4，三极管VT3，三极管VT4，正极经电 阻R19后与放大器P4的正极相连接、负极作为差分信号变换电路输入端并与脉 冲整形电路相连接的极性电容C10，P极经电阻R20后与极性电容C10的正极 相连接、N极经电阻R21后与放大器P4的负极相连接的二极管D6，正极与二 极管D6的N极相连接、负极经电阻R24后与三极管VT4的基极相连接的极性 电容C11，负极与三极管VT3的基极相连接、正极经电阻R22后与放大器P4 的负极相连接的极性电容C12，正极经电阻R23后与放大器P4的输出端相连接、 负极经电阻R25后与三极管VT3的集电极相连接的极性电容C13，P极经电阻 R26后与三极管VT3的集电极相连接、N极接地的二极管D7，以及一端与三极 管VT3的集电极相连接、另一端与二极管D7的N极相连接的电阻R27组成； 所述极性电容C13的正极与三极管VT3的发射极相连接；所述三极管VT4的集 电极接地、其发射极与三极管VT3的集电极相连接；所述极性电容C13的负极 作为差分信号变换电路的输出端并与数据信号输出电路相连接。

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处理芯片U的IN管脚相连接。

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L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的发射极与极性电容C10的负极相连接、 其基极与三极管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极与处理 芯片U的CM管脚相连接；所述放大器P2的负极接地、其正极与极性电容C13 的负极相连接、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，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)本发明能对信号的幅度和频率相位进行调整，使信号更稳定，从而确 保了本发明能对信号进行准确的处理，有效的防止信号波形出现畸变。

(3)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。

(4)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为本发明的差分信号变换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，分别与处理芯片U的CM管脚和脉冲整形电路相连接的数 据信号输出电路，以及串接在脉冲整形电路与数据信号输出电路之间的差分信 号变换电路组成；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处理芯片U的IN管脚相连接。

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L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L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的发射极与 极性电容C10的负极相连接、其基极与三极管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极与处理芯片U的CM管脚相连接；所述放大器P2的 负极接地、其正极与极性电容C13的负极相连接、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所示，所述差分信号变换电路由放大器P4，三极管VT3，三极管VT4， 电阻R19，电阻R20，电阻R21，电阻R22，电阻R23，电阻R24，电阻R25， 电阻R26，电阻R27，极性电容C10，极性电容C11，极性电容C12，极性电容 C13，二极管D6，以及二极管D7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 负极作为差分信号变换电路输入端并与脉冲整形电路相连接。二极管D6的P极 经电阻R20后与极性电容C10的正极相连接、其N极经电阻R21后与放大器 P4的负极相连接。极性电容C11的正极与二极管D6的N极相连接、其负极经 电阻R24后与三极管VT4的基极相连接。

同时，极性电容C12的负极与三极管VT3的基极相连接、其正极经电阻R22 后与放大器P4的负极相连接。极性电容C13的正极经电阻R23后与放大器P4 的输出端相连接、其负极经电阻R25后与三极管VT3的集电极相连接。二极管 D7的P极经电阻R26后与三极管VT3的集电极相连接、其N极接地。电阻R27 的一端与三极管VT3的集电极相连接、其另一端与二极管D7的N极相连接。

所述极性电容C13的正极与三极管VT3的发射极相连接；所述三极管VT4 的集电极接地、其发射极与三极管VT3的集电极相连接；所述极性电容C13的 负极作为差分信号变换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。

同时，本发明能对信号的幅度和频率相位进行调整，使信号更稳定，从而 确保了本发明能对信号进行准确的处理，有效的防止信号波形出现畸变。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。