1、工作原理分析

圖1為電阻—電壓轉(zhuǎn)換電路，被識別電阻Rsense通過輸入電流IN將電阻轉(zhuǎn)化為電壓信號，然后由運放U1進行跟隨輸出，實現(xiàn)電阻—電壓變換；采樣電壓信號V(Sense)經(jīng)過差分放大電路將電阻值轉(zhuǎn)換為線性電壓信號，電壓幅值和偏置分別由偏置電壓源VB和電阻值確定。

圖1 電阻—電壓轉(zhuǎn)換電路

采用0.1mA激勵源對被測電阻進行激勵，17k—1.7V—0.6V、25k—2.5V—3V，所以(3-0.6)/(2.5-1.7)=2.4/0.8=3，即差分電路放大3倍；當被測電阻為17k時輸出電壓為0.6V，即偏置電壓VB=1.5V，具體電路如圖1所示。

第1步：瞬態(tài)仿真分析，驗證電路功能。圖2和圖3分別為瞬態(tài)仿真設(shè)置和被測電阻參數(shù)設(shè)置，圖4為輸出電壓仿真波形，由仿真結(jié)果可得，當被測電阻為17k時輸出電壓為0.6V，當被測電阻為25k時輸出電壓為3.0V。

圖2 瞬態(tài)仿真設(shè)置

圖3 被測電阻參數(shù)仿真設(shè)置

圖4 輸出電壓波形

第2步：直流仿真分析——被測電阻與輸出電壓傳輸特性。圖5為直流仿真設(shè)置，被測電阻從17k線性增加至25k，步進為0.1k。圖6和圖7分別為直流分析仿真波形和具體數(shù)據(jù)。被測電阻為17k時輸出電壓0.605V，被測電阻為25k時輸出電壓2.999V，整體誤差優(yōu)于千分之二；1k電阻對應(yīng)的電壓范圍約為0.3V，利用后級AD進行識別。

圖5 直流仿真設(shè)置

圖5.6 輸出電壓波形

圖7 仿真數(shù)據(jù)

2、 附錄——關(guān)鍵仿真器件模型