一種微位移測試用儀表放大電路的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及微位移測試領域的一種微位移測試用儀表放大電路。
【背景技術】
[0002]線性可變差動變壓器式傳感器是微位移測試系統中的常用設備，線性可變差動變壓器式傳感器的輸出信號非常微弱，并且很容易被噪聲干擾。因此必須將該信號進行放大，并抑制其中的高頻噪聲，而儀表放大電路非常適合微弱信號的放大，但在采用線性可變差動變壓器式傳感器的微位移測試系統中的應用并不多。同時如何減小儀表放大電路的體積也是應用中必須考慮的一個問題。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是為了克服現有技術的不足，提供一種微位移測試用儀表放大電路，其可以將線性可變差動變壓器式傳感器的輸出信號有效放大，并抑制其中的高頻噪聲。
[0004]實現上述目的的一種技術方案是:一種微位移測試用儀表放大電路，包括儀表放大芯片，所述儀表放大芯片上設有IN-引腳、IN+引腳，RGl引腳、RG2引腳，VOUT引腳、REF引腳，以及VCC引腳和VSS引腳，其中所述RGl引腳和所述RG2引腳之間設有增益調節電阻RG;
[0005]所述儀表放大芯片內部設有第一射頻干擾濾波器、第二射頻干擾濾波器、第三射頻干擾濾波器、第四射頻干擾濾波器、以及第一放大器、第二放大器和第三放大器；
[0006]所述第一射頻干擾濾波器連接所述IN-引腳和所述第一放大器的同相輸入端，所述第二射頻干擾濾波器連接所述RGl引腳和所述第一放大器的反相輸入端，所述第三射頻干擾濾波器連接所述RG2引腳和所述第二放大器的反相輸入端，所述第四射頻干擾濾波器連接所述IN+弓I腳和所述第二放大器的同相輸入端；
[0007]所述RGl引腳和所述第一放大器的輸出端之間，所述RG2引腳和所述第二放大器的輸出端之間均設有阻值為50k Ω的電阻；
[0008]所述第一放大器的輸出端與所述第三放大器的反相輸入端之間，所述第二放大器的輸出端與所述第三放大器的同相輸入端之間，所述第三放大器的反相輸入端與所述第三放大器的輸出端之間，所述第三放大器的同相輸入端與所述REF引腳之間均設有阻值為150kΩ的電阻;
[0009 ]所述第三放大芯片的輸出端連接所述VOUT引腳。
[0010]進一步的，所述RGl引腳和所述RG2引腳之間的增益調節電阻是由電阻R5和電位器Pl串聯而成的。
[0011]進一步的，所述儀表放大芯片的IN+引腳和IN-引腳之間設有電容C4。
[0012]進一步的，所述儀表放大芯片的VCC引腳連接+3V電源，所述儀表放大芯片的VSS引腳連接-3V電源。
[0013]采用了本發明的一種微位移測試用儀表放大電路的技術方案，包括儀表放大芯片，所述儀表放大芯片上設有IN-引腳、IN+引腳，RGl引腳、RG2引腳，VOUT引腳、REF引腳，以及VCC引腳和VSS引腳，其中所述RGl引腳和所述RG2引腳之間設有增益調節電阻RG;所述儀表放大芯片內部設有第一射頻干擾濾波器、第二射頻干擾濾波器、第三射頻干擾濾波器、第四射頻干擾濾波器、以及第一放大器、第二放大器和第三放大器;所述第一射頻干擾濾波器連接所述IN-引腳和所述第一放大器的同相輸入端，所述第二射頻干擾濾波器連接所述RGl引腳和所述第一放大器的反相輸入端，所述第三射頻干擾濾波器連接所述RG2引腳和所述第二放大器的反相輸入端，所述第四射頻干擾濾波器連接所述IN+引腳和所述第二放大器的同相輸入端;所述RGl引腳和所述第一放大器的輸出端之間，所述RG2引腳和所述第二放大器的輸出端之間均設有阻值為50k Ω的電阻;所述第一放大器的輸出端與所述第三放大器的反相輸入端之間，所述第二放大器的輸出端與所述第三放大器的同相輸入端之間，所述第三放大器的反相輸入端與所述第三放大器的輸出端之間，所述第三放大器的同相輸入端與所述REF引腳之間均設有阻值為150kQ的電阻;所述第三放大芯片的輸出端連接所述VOUT引腳。其技術效果是:可將線性可變差動變壓器式傳感器的輸出信號放大，并且濾除共模噪聲，同時將雙端信號變換為單端信號，其性能會更加優越，體積更小。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明的一種微位移測試用儀表放大電路中儀表放大芯片的結構示意圖。
[0015]圖2為本發明的一種微位移測試用儀表放大電路中儀表放大芯片的外圍電路的示意圖。
【具體實施方式】
[0016]請參閱圖1和圖2，本發明的發明人為了能更好地對本發明的技術方案進行理解，下面通過具體地實施例，并結合附圖進行詳細地說明:
[0017]請參閱圖1和圖2，本發明的一種微位移測試用儀表放大電路是一種精密差分電壓放大器電路，它源于運算放大器電路，但優于運算放大器電路。儀表放大電路把關鍵元件集成在儀表放大芯片內部，其獨特的結構使它具有高共模抑制比、高輸入阻抗、低噪聲、低線性誤差、低失調漂移增益，設置靈活和使用方便等特點，使其在數據采集、傳感器信號放大、高速信號調節等方面有著突出的優勢。
[00? 8]儀表放大電路中的儀表放大芯片是一種具有差分輸入和相對參考端，單端輸出的閉環增益組件，具有差分輸入和相對參考端的單端輸出。其與運算放大器不同之處是運算放大器的閉環增益是由反相輸入端與輸出端之間連接的外部電阻決定，而儀表放大器則使用與輸入端隔離的內部反饋電阻網絡。儀表放大芯片的兩個差分輸入端施加輸入信號，其增益即可由內部預置，也可由用戶通過引腳內部設置或者通過與輸入信號隔離的外部增益電阻預置。
[0019]請參閱圖1，儀表放大電路包括儀表放大芯片I，儀表放大芯片I上的引腳包括IN-引腳、IN+引腳，RGl引腳、RG2引腳，VOUT引腳、REF引腳，以及VCC引腳和VSS引腳。其中RGl引腳、RG引腳之間設有增益調節電阻RG，增益調節電阻RG是由連接RGl引腳的，電阻值為1kQ的電阻R5，以及連接RG2引腳的，最大電阻值為1k Ω的電位器Pl串聯而成的。
[0020]儀表放大芯片I內部設有第一射頻干擾濾波器11、第二射頻干擾濾波器12、第三射頻干擾濾波器13、第四射頻干擾濾波器14，以及第一放大器Al、第二放大器A2和第三放大器A3。其中，第一射頻干擾濾波器11連接IN-引腳和第一放大器Al的同相輸入端，第二射頻干擾濾波器12連接RGl引腳和第一放大器Al的反相輸入端。第三射頻干擾濾波器13連接RG2引腳和第二放大器A2的反相輸入端，第四射頻干擾濾波器13連接IN+引腳和第二放大器A2的同相輸入端。RGl引腳和第一放大器Al的輸出端之間設有阻值為50k Ω的電阻Rll，RG2引腳和第二放大器A2的輸出端之間，設有阻值為50kΩ的電阻R12。
[0021]同時，第一放大器Al的輸出端與第三放大器A3的反相輸入端之間設有阻值為150kΩ的電阻R21，第二放大器A2的輸出端與第三放大器A3的同相輸入端之間設有阻值為150kΩ的電阻R22。第三放大器A3的反相輸入端與第三放大器A3的輸出端之間設有阻值為150kΩ的電阻R3，第三放大器A3的同相輸入端與REF引腳之間設有阻值為150kΩ的電阻R4。
[0022]第三放大芯片A3的輸出端連接該儀表放大芯片I的VOUT引腳。
[0023 ] 儀表放大芯片I的IN-輸入引腳和IN+引腳之間設有電容C4，VCC引腳連接+3V電源，VSS引腳接-3V電源，用于將線性可變差動變壓器式傳感器的輸出信號進行高頻噪聲的抑制。
[0024]本發明的一種微位移測試用儀表放大電路中具有最大25uV的低失調電壓，0.1uV/°C的低漂移，50nV的低噪聲，100dB/min的共模抑制比，最大200pA的低輸入電流偏轉，1.8V?5.5V的電源范圍，+0.1V到-0.1V的輸入電壓，+0.05V到-0.05V的輸出電壓，50uA的低靜態電流，-40°C?125°C的工作溫度范圍。
[0025]通過調節電位器Pl的電阻即可實現對儀表放大電路的增益調節。
[0026]本發明的一種微位移測試用儀表放大電路，可將線性可變差動變壓器式傳感器的輸出信號放大，并且濾除共模噪聲，同時將雙端信號變換為單端信號，其性能會更加優越，體積更小。
[0027]本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發明，而并非用作為對本發明的限定，只要在本發明的實質精神范圍內，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本發明的權利要求書范圍內。
【主權項】
1.一種微位移測試用儀表放大電路，其特征在于: 包括儀表放大芯片，所述儀表放大芯片上設有I N-引腳、IN+引腳，RGl引腳、RG2引腳，VOUT引腳、REF引腳，以及VCC引腳和VSS引腳，其中所述RGI引腳和所述RG2引腳之間設有增益調節電阻RG; 所述儀表放大芯片內部設有第一射頻干擾濾波器、第二射頻干擾濾波器、第三射頻干擾濾波器、第四射頻干擾濾波器、以及第一放大器、第二放大器和第三放大器； 所述第一射頻干擾濾波器連接所述IN-引腳和所述第一放大器的同相輸入端，所述第二射頻干擾濾波器連接所述RGl引腳和所述第一放大器的反相輸入端，所述第三射頻干擾濾波器連接所述RG2引腳和所述第二放大器的反相輸入端，所述第四射頻干擾濾波器連接所述IN+弓I腳和所述第二放大器的同相輸入端； 所述RGl引腳和所述第一放大器的輸出端之間，所述RG2引腳和所述第二放大器的輸出端之間均設有阻值為50kΩ的電阻； 所述第一放大器的輸出端與所述第三放大器的反相輸入端之間，所述第二放大器的輸出端與所述第三放大器的同相輸入端之間，所述第三放大器的反相輸入端與所述第三放大器的輸出端之間，所述第三放大器的同相輸入端與所述REF引腳之間均設有阻值為150kQ的電阻； 所述第三放大芯片的輸出端連接所述VOUT引腳。2.根據權利要求1所述的一種微位移測試用儀表放大電路，其特征在于:所述RGl引腳和所述RG2引腳之間的增益調節電阻是由電阻R5和電位器Pl串聯而成的。3.根據權利要求1所述的一種微位移測試用儀表放大電路，其特征在于:所述儀表放大芯片的IN+引腳和IN-引腳之間設有電容C4。4.根據權利要求1所述的一種微位移測試用儀表放大電路，其特征在于:所述儀表放大芯片的VCC引腳連接+3V電源，所述儀表放大芯片的VSS引腳連接-3V電源。
【專利摘要】本發明公開了一種微位移測試用儀表放大電路，包括儀表放大芯片，所述儀表放大芯片上設有IN-引腳、IN+引腳，RG1引腳、RG2引腳，VOUT引腳、REF引腳，以及VCC引腳和VSS引腳，其中所述RG1引腳和所述RG2引腳之間設有增益調節電阻RG；所述儀表放大芯片內部設有第一射頻干擾濾波器、第二射頻干擾濾波器、第三射頻干擾濾波器、第四射頻干擾濾波器、以及第一放大器、第二放大器和第三放大器。其技術效果是：可將線性可變差動變壓器式傳感器的輸出信號放大，并且濾除共模噪聲，同時將雙端信號變換為單端信號，其性能會更加優越，體積更小。
【IPC分類】G01B7/02
【公開號】CN105509626
【申請號】CN201510829841
【發明人】李榮正, 陳學軍, 李慧妍
【申請人】上海工程技術大學
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年11月25日