可偵測斷線之電壓量測電路實作issue

電壓量測電路之需求規格如下：

1. 可偵測被測電壓源之斷線

2. 被測電壓範圍0~5V

3. 已找到有機會實現此功能之電路如下圖

4. 原理如下：

4.1 被測電壓源兩輸出端分別併接一組分壓電阻(R3,R5,R4,R6)及二極體(D1,D2)，再分別接正負電源V

4.2 當被測電壓源正端斷線時，該端迅速提高超過正常電位（開路端在負端時，該端電位將負向提高），使隨偶器亦輸出一異常之高電位（正或負），藉此判斷斷線異常

5. Issue如下，煩請各位專家提供寶貴意見：

5.1 二極體D1、D2方向是否正確，避免被測電壓源兩輸出端受提升電源(+V、-V)干擾?

5.2 如何將此原理實現於single-end之單端電壓量測電路?

嗯，二极管连接正确。能识别出断线，但识别不了哪一根线断。

单端，也需要信号端和地线端吧？ 那可以不用更改直接使用这个电路

同意airwill的观点,二极管在这里的方向应该是对的。

正常情况下，信号源会被正常送入运放级进行放大。

断线情况下，特定的Vcc/2-Vth（或更小，因R2的并联）会被送至运放输入端。

 

如果出现输入信号源高出由R3和R5分压得到的电压许多，也不会影响到电源的电压。

因为这个时候会有微小电流反向流入到R5，R3和R5的结合点的电压会适当上升，单不会直接影响到电源电压。

建议还是做个试验去验证下吧。

如何將此原理實現於single-end之單端電壓量測電路?

根据上面的电路图，简单改造成了单端输入带断线检测功能的同相放大电路：

Andy Tan

同意airwill的观点,二极管在这里的反向应该是对的。

正常情况下，信号源会被正常送入运放级进行放大。

断线情况下，特定的Vcc/2-Vth（或更小，因R2的并联）会被送至运放输入端。

 

其實我不太瞭解為何在斷線情況下，運放輸入端會pull high至Vcc/2，這是隨偶器的特性嗎?

看下图中我对你的问题的理解是否对了？

Andy Tan

看下图中我对你的问题的理解是否对了？

上述說明我可理解，但如果在輸入源短路情況下，A點電位又為何?  

你好，如果出现短路的话，我觉着这个A点的电位与电路中电阻的取值有直接关系。

短路后R1和R2并联在一起。

会有三路电流流向-V，从而改变D2的K端电位，应为二极管的导通压降固定的原因，这样会改变整个电路中节点的电位。

如图所示：

其实一旦出现了短路的情况，无论采用差分输入方式或者单端输入，对于MCU来说还是比较好处理的。