專利名稱:運放單元模塊的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種運放單元模塊，包括：運算放大器，具有同相輸入端、反相輸入端和輸出端，其中該運算放大器的運算放大倍數(shù)取決于串聯(lián)至該同相輸入端或反相輸入端的第一電阻以及連接于該同相輸入端與該輸出端之間或者連接于該反相輸入端與該輸出端之間的第二電阻；以及切換元件，該切換元件連接至該運算放大器并能改變該第一電阻或者該第二電阻的等效阻值。該運放單元模塊可以通過改變運放單元模塊中某個電阻值來改變整個電路的放大倍數(shù)，從而實現(xiàn)不同條件下的電流采樣。
【專利說明】
運放單元模塊
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種適用于家用電器的運放單元模塊。
【背景技術】
[0002]很多家用電器都用到運放電路，例如LM358。電流經(jīng)過采樣電阻產(chǎn)生壓降，經(jīng)過運放電路放大電壓變化量。單片機對放大后的電壓做A/D轉換，判斷轉換后A/D值的大小來實現(xiàn)特定的功能。
[0003]傳統(tǒng)的運放電路中，一個放大單元模塊的運算放大倍數(shù)是確定的。如果在一個電路中，需要采樣多種負載電流，若將運算放大倍數(shù)配置成適合電機小電流的檢測，此時改測加熱盤的大電流變化，會出現(xiàn)運放失效的情況;如果將運算放大倍數(shù)配置成適合加熱盤大電流的檢測，此時改測電機的小電流變化就會出現(xiàn)檢測的靈敏度無法滿足要求的情況。
[0004]既要檢測大電流，又要兼顧小電流檢測的靈敏度，就需要搭建多路運放單元模塊，這就會使線路板的生產(chǎn)成本大幅增加。
【實用新型內容】
[0005]針對現(xiàn)有技術的上述問題，本實用新型提供了一種新型的運放單元模塊，其可以通過改變運放單元模塊中某個電阻值來改變整個電路的放大倍數(shù)，從而實現(xiàn)不同條件下的電流采樣。例如，改變反饋電流的大小，從而實現(xiàn)對運算放大倍數(shù)的改變。
[0006]具體的，本實用新型提供了一種運放單元模塊，包括:
[0007]運算放大器，具有同相輸入端、反相輸入端和輸出端，其中該運算放大器的運算放大倍數(shù)取決于串聯(lián)至該同相輸入端或反相輸入端的第一電阻以及連接于該同相輸入端與該輸出端之間或者連接于該反相輸入端與該輸出端之間的第二電阻；以及切換元件，該切換元件連接至該運算放大器并能改變該第一電阻或者該第二電阻的等效阻值。
[0008]較佳地，在上述的運放單元模塊中，該運算放大器是同向比例運算放大器，該第一電阻串聯(lián)于接地和反相輸入端之間，
[0009]其中，該第二電阻連接于反相輸入端和輸出端之間并由彼此并聯(lián)的至少兩個電阻構成，
[0010]其中，該切換元件是與該至少兩個電阻中的一個串聯(lián)的開關元件。
[0011 ]較佳地，在上述的運放單元模塊中，該運算放大器是同向比例運算放大器，該第二電阻串聯(lián)于該反相輸入端和該輸出端之間，
[0012]其中，該第一電阻連接于接地和反相輸入端之間并由彼此串聯(lián)的至少兩個電阻構成，
[0013]其中，該切換元件是一端連接于該至少兩個電阻中的兩個電阻之間且另一端接地的開關元件。
[0014]較佳地，在上述的運放單元模塊中，該運算放大器是同向比例運算放大器，該第二電阻連接于該反相輸入端和該輸出端之間，
[0015]其中，該第一電阻連接于接地和反相輸入端之間并由彼此并聯(lián)的至少兩個電阻構成，
[0016]其中，該切換元件是與該至少兩個電阻中的一個串聯(lián)的開關元件。
[0017]較佳地，在上述的運放單元模塊中，該運算放大器是反向比例運算放大器，該第一電阻連接于電壓輸入端和反相輸入端之間，
[0018]其中，該第二電阻連接于電壓輸入端和輸出端之間并由彼此并聯(lián)的至少兩個電阻構成，
[0019]其中，該切換元件是與該至少兩個電阻中的一個串聯(lián)的開關元件。
[0020]較佳地，在上述的運放單元模塊中，該運算放大器是反向比例運算放大器，該第二電阻連接于該反相輸入端和該輸出端之間，
[0021]其中，該第一電阻連接于電壓輸入端和反相輸入端之間并由彼此并聯(lián)的至少兩個電阻構成，
[0022]其中，該切換元件是與該至少兩個電阻中的一個串聯(lián)的開關元件。
[0023]較佳地，在上述的運放單元模塊中，該開關元件在導通或關斷時使得該第一電阻具有彼此不同的等效阻值。
[0024]較佳地，在上述的運放單元模塊中，該開關元件在導通或關斷時使得該第二電阻具有彼此不同的等效阻值。
[0025]應當理解，本實用新型以上的一般性描述和以下的詳細描述都是示例性和說明性的，并且旨在為如權利要求所述的本實用新型提供進一步的解釋。
【附圖說明】

[0026]包括附圖是為提供對本實用新型進一步的理解，它們被收錄并構成本申請的一部分，附圖示出了本實用新型的實施例，并與本說明書一起起到解釋本實用新型原理的作用。附圖中:
[0027]圖1示意性地示出了本實用新型的運放單元模塊的第一實施例的電路圖。
[0028]圖2示意性地示出了本實用新型的運放單元模塊的第二實施例的電路圖。
[0029]圖3示意性地示出了本實用新型的運放單元模塊的第三實施例的電路圖。
[0030]圖4示意性地示出了本實用新型的運放單元模塊的第四實施例的電路圖。
[0031]圖5示意性地示出了本實用新型的運放單元模塊的第五實施例的電路圖。
【具體實施方式】
[0032]現(xiàn)在將詳細參考附圖描述本實用新型的實施例?，F(xiàn)在將詳細參考本實用新型的優(yōu)選實施例，其示例在附圖中示出。在任何可能的情況下，在所有附圖中將使用相同的標記來表示相同或相似的部分。此外，盡管本實用新型中所使用的術語是從公知公用的術語中選擇的，但是本實用新型說明書中所提及的一些術語可能是
【申請人】按他或她的判斷來選擇的，其詳細含義在本文的描述的相關部分中說明。此外，要求不僅僅通過所使用的實際術語，而是還要通過每個術語所蘊含的意義來理解本實用新型。
[0033]本實用新型的運放單元模塊包括運算放大器和切換元件。該運算放大器具有同相輸入端、反相輸入端和輸出端。該運算放大器的運算放大倍數(shù)取決于串聯(lián)至該同相輸入端或反相輸入端的第一電阻以及連接于該同相輸入端與該輸出端之間或者連接于該反相輸入端與該輸出端之間的第二電阻。該切換元件連接至該運算放大器并能改變該第一電阻或者該第二電阻的等效阻值。
[0034]以下結合圖1至圖5來詳細討論根據(jù)本實用新型的多個具體實施例，本實用新型的基本原理也將基于這些具體實施例的描述而變得明晰。上述的多個具體實施例本身并非旨在對本實用新型做出限制。
[0035]首先參考圖1，該圖示出了本實用新型的運放單元模塊的第一實施例的電路圖。如圖所示，該運放單元模塊100包括運算放大器101、第一電阻102、第二電阻103以及切換元件104。
[0036]在該實施例中，該運算放大器101是同向比例運算放大器。該第一電阻102串聯(lián)于接地和運算放大器101的反相輸入端端)之間。該第二電阻103連接于反相輸入端和輸出端(Uo)之間并由彼此并聯(lián)的兩個電阻Rl和R2構成。特別是，該切換元件104是與該兩個電阻Rl和R2中的一個(在該實施例中是R2)串聯(lián)的開關元件。
[0037]這樣，當開關元件104關斷時，該運算放大器101的運算放大倍數(shù)是Av = Uo/Ui =(R1+R)/R=R1/R+1;反之，當外部的單片機導通該開關元件104時，虛框內的第二電阻103等效電阻變成了:Rx=(Rl*R2)/(Rl+R2)，從而該運算放大器101的運算放大倍數(shù)變成:Av =Uo/Ui = (Rx+R)/R = Rx/R+l = (Rl*R2)/[ (R1+R2)*R]+1。
[0038]轉到圖2，該圖示出了本實用新型的運放單元模塊的第二實施例的電路圖。如圖所示，該運放單元模塊200包括運算放大器201、第一電阻202、第二電阻203以及切換元件204。
[0039]在該實施例中，該運算放大器201是同向比例運算放大器。該第二電阻203串聯(lián)于運算放大器201的反相輸入端和輸出端之間。該第一電阻202連接于接地和反相輸入端之間并由彼此串聯(lián)的兩個電阻Rl和R2構成。特別是，該切換元件204是一端連接于該兩個電阻Rl和R2之間且另一端接地的開關元件。
[°04°] 這樣，當開關元件204導通時，該運算放大器201的運算放大倍數(shù)是Av = Uo/Ui =(Rf+R2)/R2 = Rf/R2+l;反之，當外部的單片機關斷該開關元件204時，虛框內的第二電阻203等效電阻變成了:Rx = Rl+R2，從而該運算放大器201的運算放大倍數(shù)變成:Av = Uo/Ui =(Rf+Rl+R2)/(R1+R2)=Rf/(Rl+R2)+l。
[0041]轉到圖3，該圖示出了本實用新型的運放單元模塊的第三實施例的電路圖。如圖所示，該運放單元模塊300包括運算放大器301、第一電阻302、第二電阻303以及切換元件304。
[0042]在該實施例中，該運算放大器301是同向比例運算放大器。該第二電阻303串聯(lián)于運算放大器301的反相輸入端和輸出端之間。該第一電阻302連接于接地和反相輸入端之間并由彼此并聯(lián)的兩個電阻Rl和R2構成。特別是，該切換元件304是與該兩個電阻Rl和R2中的一個(在圖3所示的實施例中是R2)串聯(lián)的開關元件。
[0043]這樣，當開關元件304關斷時，該運算放大器301的運算放大倍數(shù)是Av = Uo/Ui =(Rf+Rl)/Rl =Rf/Rl + 1;反之，當外部的單片機導通該開關元件304時，虛框內的第二電阻303等效電阻變成了:Rx=(Rl*R2)/(Rl+R2)，從而該運算放大器301的運算放大倍數(shù)變成:Av = Uo/Ui = (Rf+Rx)/Rx = Rf/Rx+l = [Rf*(Rl+R2) ]/(Rl*R2)+l。
[0044]轉到圖4，該圖示出了本實用新型的運放單元模塊的第四實施例的電路圖。如圖所示，該運放單元模塊400包括運算放大器401、第一電阻402、第二電阻403以及切換元件404。
[0045]在該實施例中，該運算放大器401是反向比例運算放大器。該第一電阻402串聯(lián)于運算放大器401的電壓輸入端(Ui)和反相輸入端之間。該第二電阻403連接于電壓輸入端和輸出端之間并由彼此并聯(lián)的兩個電阻Rl和R2構成。特別是，該切換元件404是與該兩個電阻Rl和R2中的一個(在圖4所示的實施例中是R2)串聯(lián)的開關元件。
[0046]這樣，當開關元件404關斷時，該運算放大器401的運算放大倍數(shù)是Av = -UoAJi = -R1/R;反之，當外部的單片機導通該開關元件404時，虛框內的第二電阻403等效電阻變成了: Rx = (R1*R2)/ (R1+R2)，從而該運算放大器401的運算放大倍數(shù)變成:Av = -Uo/Ui = -Rx/R = -(R1*R2)/[(R1+R2)*R]。
[0047]轉到圖5，該圖示出了本實用新型的運放單元模塊的第五實施例的電路圖。如圖所示，該運放單元模塊500包括運算放大器501、第一電阻502、第二電阻503以及切換元件504。
[0048]在該實施例中，該運算放大器501是反向比例運算放大器。該第二電阻503串聯(lián)于運算放大器501的反相輸入端和輸出端之間。該第一電阻502連接于電壓輸入端和反相輸入端之間并由彼此并聯(lián)的兩個電阻Rl和R2構成。特別是，該切換元件504是與該兩個電阻Rl和R2中的一個(在圖5所示的實施例中是R2)串聯(lián)的開關元件。
[0049]這樣，當開關元件504關斷時，該運算放大器501的運算放大倍數(shù)是Av = -UoAJi = -Rf/R;反之，當外部的單片機導通該開關元件504時，虛框內的第二電阻503等效電阻變成了: Rx = (R1*R2)/ (R1+R2)，從而該運算放大器501的運算放大倍數(shù)變成:Av = -Uo/Ui = -Rx/R = -(R1*R2)/[(R1+R2)*R1]。
[0050]通過以上的多個實施例可以看出，通過導通或關斷切換元件(即開關元件)，可以改變影響運算放大器的運算放大倍數(shù)的第一或第二電阻的等效阻值，相應地就可以改變該運算放大倍數(shù)Αν。因此，可以用單個本實用新型的運放單元模塊來采樣多種負載電流，例如即可檢測加熱盤之類的大電流也可以檢測電機之類的小電流，從而可以顯著降低線路的設計復雜度和生產(chǎn)成本。
[0051]此外，可以理解，上述實施例中也可以采用兩個以上的電阻并聯(lián)或串聯(lián)而取得相類似的技術效果
[0052]本領域技術人員可顯見，可對本實用新型的上述示例性實施例進行各種修改和變型而不偏離本實用新型的精神和范圍。因此，旨在使本實用新型覆蓋落在所附權利要求書及其等效技術方案范圍內的對本實用新型的修改和變型。
【主權項】
1.一種運放單元模塊，其特征在于，包括: 運算放大器，具有同相輸入端、反相輸入端和輸出端，其中所述運算放大器的運算放大倍數(shù)取決于串聯(lián)至所述同相輸入端或反相輸入端的第一電阻以及連接于所述同相輸入端與所述輸出端之間或者連接于所述反相輸入端與所述輸出端之間的第二電阻；以及切換元件，所述切換元件連接至所述運算放大器并能改變所述第一電阻或者所述第二電阻的等效阻值。2.如權利要求1所述的運放單元模塊，其特征在于，所述運算放大器是同向比例運算放大器，所述第一電阻串聯(lián)于接地和反相輸入端之間， 其中，所述第二電阻連接于反相輸入端和輸出端之間并由彼此并聯(lián)的至少兩個電阻構成， 其中，所述切換元件是與所述至少兩個電阻中的一個串聯(lián)的開關元件。3.如權利要求1所述的運放單元模塊，其特征在于，所述運算放大器是同向比例運算放大器，所述第二電阻串聯(lián)于所述反相輸入端和所述輸出端之間， 其中，所述第一電阻連接于接地和反相輸入端之間并由彼此串聯(lián)的至少兩個電阻構成， 其中，所述切換元件是一端連接于所述至少兩個電阻中的兩個電阻之間且另一端接地的開關元件。4.如權利要求1所述的運放單元模塊，其特征在于，所述運算放大器是同向比例運算放大器，所述第二電阻連接于所述反相輸入端和所述輸出端之間， 其中，所述第一電阻連接于接地和反相輸入端之間并由彼此并聯(lián)的至少兩個電阻構成， 其中，所述切換元件是與所述至少兩個電阻中的一個串聯(lián)的開關元件。5.如權利要求1所述的運放單元模塊，其特征在于，所述運算放大器是反向比例運算放大器，所述第一電阻連接于電壓輸入端和反相輸入端之間， 其中，所述第二電阻連接于電壓輸入端和輸出端之間并由彼此并聯(lián)的至少兩個電阻構成， 其中，所述切換元件是與所述至少兩個電阻中的一個串聯(lián)的開關元件。6.如權利要求1所述的運放單元模塊，其特征在于，所述運算放大器是反向比例運算放大器，所述第二電阻連接于所述反相輸入端和所述輸出端之間， 其中，所述第一電阻連接于電壓輸入端和反相輸入端之間并由彼此并聯(lián)的至少兩個電阻構成， 其中，所述切換元件是與所述至少兩個電阻中的一個串聯(lián)的開關元件。7.如權利要求3、4或6所述的運放單元模塊，其特征在于，所述開關元件在導通或關斷時使得所述第一電阻具有彼此不同的等效阻值。8.如權利要求2或5所述的運放單元模塊，其特征在于，所述開關元件在導通或關斷時使得所述第二電阻具有彼此不同的等效阻值。
【文檔編號】H03G3/30GK205725671SQ201620286898
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月7日
【發(fā)明人】李峰, 錢斌, 代松
【申請人】浙江紹興蘇泊爾生活電器有限公司