一種單電源輸入雙電源輸出的惠斯通電橋放大器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種單電源輸入雙電源輸出的惠斯通電橋放大器，由基準電壓單元、正負電壓轉換單元、惠斯通電橋放大器單元三單元組成；基準電壓單元連接電橋放大器單元，正負電壓轉換單元連接惠斯通電橋放大器單元；基準電壓單元使用高精度的三端電壓基準電路給惠斯通電橋的橋臂提供高精度，低溫漂的基準電壓，提高電橋的輸出精度，正負電壓轉換單元使用單片式非隔離DC/DC轉換電路，將正電壓轉換成為負電壓，給運算放大器供電，使得惠斯通電橋放大器既可輸出正電壓也可輸出負電壓；本實用新型電路結構簡單，使用方便，采用單極性電源供電實現了惠斯通電橋的雙極性電壓輸出的功能，從而節省了一路輸入電壓，極大的節約了成本。
【專利說明】—種單電源輸入雙電源輸出的惠斯通電橋放大器【技術領域】
[0001]本實用新型屬于電子器件領域，具體涉及一種單電源輸入雙電源輸出的惠斯通電橋放大器。
【背景技術】
[0002]現有的放大器電路中，如果采用單一正電源供電，則放大器輸出必然是正電壓輸出，而不能輸出負電壓；能實現雙極性電壓輸出的放大電路中，供電方式都為正負雙電源供電，這種雙電源供電造成了成本的極大浪費；另外，現有的放大器電路采用印制板(PCB板)與塑封器件制造，具有體積大、工作溫度范圍窄、可靠性差等缺點，隨著電子器件的不斷發展，對電路模塊的體積、工作溫度、可靠性等提出了更高的要求，在某些特殊的使用環境下，傳統的PCB印制電路已無法滿足使用要求。
實用新型內容
[0003]本實用新型針對現有技術中存在的問題，提供一種單電源輸入雙電源輸出的惠斯通電橋放大器。
[0004]一種單電源輸入雙電源輸出的惠斯通電橋放大器，包括電源電壓VCC，基準電壓單元，還包括正負電壓轉換單元和惠斯通電橋放大器單元；所述電源電壓VCC的輸出端分別連接基準電壓單元和正負電壓轉換單元的輸入端，基準電壓單元和正負電壓轉換單元的輸出端分別與惠斯通電橋放大器單元連接。
[0005]所述基準電壓單元為三端電壓基準電路。
[0006]所述正負電壓轉換單元使用單片式非隔離DC/DC轉換電路。
[0007]所述基準電壓單元包括第一電路ICl，第一電路ICl的電壓輸入端連接電源電壓VCC，第一電路ICl的第一公共端連接GND，第一電路ICl的基準電壓輸出端連接惠斯通電橋放大器單元；
[0008]所述正負電壓轉換單元包括第二電路IC2，二極管D1，電感LI ;第二電路IC2的電壓輸入端連接電源電壓VCC，第二電路IC2的反饋輸入端連接第一電感LI的一端及二極管Dl的陰極，電感LI的另一端連接GND，第二電路IC2的開關電壓輸出端連接二極管Dl的陽極，第二電路IC2的第二公共端連接GND，第二電路IC2的控制輸入端連接第二電路IC2的開關電壓輸出端，第二電路IC2的開關電壓輸出端連接惠斯通電橋放大器單元；
[0009]所述惠斯通電橋放大器單元包括第三電路IC3，第三電路IC3的正電壓輸入端連接電源電壓VCC，第三電路IC3的同相輸入端通過電阻與第一電路ICl的基準電壓輸出端連接且接地，第三電路IC3的反相輸入端通過電阻與第一電路ICl的基準電壓輸出端連接，第三電路IC3的負電壓輸入端連接正負電壓轉換單元的第二電路IC2的開關電壓輸出端，第三電路IC3的運放輸出端通過電阻輸出且接地。
[0010]本實用新型的一種單電源輸入雙電源輸出的惠斯通電橋放大器，采用高精度、低溫漂、高穩定性的三端式基準芯片為電橋提供輸入基準電壓，采用單片式非隔離集成DC/DC電壓轉換器芯片，把正極性的電源電壓轉換為負極性電壓，為電橋電路中的高精度運算放大器提供負電壓，使得運算放大器的輸出端不僅可以輸出正極性電壓而且也可以輸出負極性電壓，從而實現了單電源輸入雙電源輸出的功能。
[0011]本實用新型相對現有技術具有以下優點:
[0012]1、本實用新型電路結構簡單，使用方便，采用單極性電源供電實現了惠斯通電橋的雙極性電壓輸出的功能，從而節省了一路輸入電壓，極大的節約了成本；
[0013]2、本實用新型采用了高精度、低溫漂、高穩定性的三端式基準芯片和高精度、低漂移、低失調的運算放大器使得電橋的輸出具有高精度、低溫漂的特性。
[0014]3、本實用新型采用采用單片式非隔離集成DC/DC電壓轉換器芯片，把正極性的電源電壓轉換為負極性電壓，具有轉換效率高，輸出精度高的特點。
[0015]4、本實用新型電路采用厚膜混合集成電路工藝制造，可靠性高，工作溫度范圍寬，最高溫度可達125°C，最低可達_55°C。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]以下結合附圖對本實用新型的一種單電源輸入雙電源輸出的惠斯通電橋放大器作進一步的詳細說明。
[0018]如圖1所示，本實用新型的一種單電源輸入雙電源輸出的惠斯通電橋放大器，由基準電壓單元1、正負電壓轉換單元2、惠斯通電橋放大器單元3三單元組成，所述的基準電壓單元I連接電橋放大器單元3 ;所述正負電壓轉換單元2連接惠斯通電橋放大器單元3 ；基準電壓單元I使用高精度的三端電壓基準電路給惠斯通電橋的橋臂提供高精度，低溫漂的基準電壓，提高電橋的輸出精度，正負電壓轉換單元2使用單片式非隔離DC/DC轉換電路，將正電壓轉換成為負電壓，給運算放大器供電，使得惠斯通電橋放大器既可輸出正電壓也可輸出負電壓。
[0019]基準電壓單兀I包括第一電路ICl,第一電容Cl,第二電容C2;第一電容Cl的一端連接電源電壓VCC，另一端連接GND ;第二電容C2的一端連接電源電壓VCC，另一端連接GND ;第一電路ICl的電壓輸入端連接電源電壓VCC，第一電路ICl的第一公共端連接GND，第一電路ICl的基準電壓輸出端連接惠斯通電橋放大器單元3。
[0020]正負電壓轉換單元2包括第二電路IC2，第四電容C4，第五電容C5，第一二極管Dl,第一電感LI ;第二電路IC2的電壓輸入端連接電源電壓VCC，第二電路IC2的反饋輸入端連接第一電感LI的一端，第二電路IC2的反饋輸入端連接第一二極管Dl的陰極，第二電路IC2的開關電壓輸出端連接第一二極管Dl的陽極，第二電路IC2的第二公共端連接GND，第二電路IC2的控制輸入端連接第二電路IC2的開關電壓輸出端,第一電感LI的另一端連接GND，第四電容C4的一端連接第二電路IC2的開關電壓輸出端，第五電容C5的一端連接第二電路IC2的開關電壓輸出端，第四電容C4的另一端連接GND，第五電容C5的另一端連接GND，第二電路IC2的開關電壓輸出端連接惠斯通電橋放大器單元3。
[0021 ] 惠斯通電橋放大器單元3包括第三電路IC3，第三電容C3，第一電阻Rl，第二電阻R2，第三電阻R3，第四電阻R4，第五電阻R5，第六電阻R6，第七電阻R7，第八電阻R8，第九電阻R9，第十電阻RlO ;第一電阻Rl的一端連接基準電壓單元的第一電路ICl的基準電壓輸出端，第一電阻Rl的另一端連接第四電阻R4的一端，第二電阻R2的一端連接基準電壓單兀的第一電路ICl的基準電壓輸出端,第二電阻R2的另一端連接第三電阻R3的一端,第三電阻R3的另一端連接第三電路IC3的同相輸入端，第四電阻R4的另一端連接第三電路IC3的反相輸入端，第五電阻R5的一端連接第三電路IC3的反相輸入端,第五電阻R5的另一端連接第六電阻R6的一端，第六電阻R6的另一端連接第十電阻RlO的一端，第十電阻RlO的另一端連接惠斯通電橋放大器單元3的輸出，第七電阻R7的一端連接第三電路IC3的同相輸入端，第七電阻R7的另一端連接第八電阻R8的一端，第八電阻R8的另一端連接GND，第九電阻R9的一端連接第十電阻RlO的一端，第九電阻R9的另一端連接第三電路IC3的運放輸出端，第三電容C3的一端連接第九電阻R9的一端，第三電容C3的另一端連接GND，第三電路IC3的正電壓輸入端連接電源電壓VCC，第三電路IC3的負電壓輸入端連接正負電壓轉換單元的第二電路IC2的開關電壓輸出端。
[0022]本實用新型采用厚膜混合集成電路工藝制造生產，采用裸芯片裝配，金屬雙列直插全氣密封裝，具有體積小、工作溫度范圍寬、可靠性高等優點。
【權利要求】
1.一種單電源輸入雙電源輸出的惠斯通電橋放大器,包括電源電壓VCC,基準電壓單元(1)，其特征在于:還包括正負電壓轉換單元(2)和惠斯通電橋放大器單元(3);所述電源電壓VCC的輸出端分別連接基準電壓單元(I)和正負電壓轉換單元(2)的輸入端，基準電壓單元(I)和正負電壓轉換單元(2)的輸出端分別與惠斯通電橋放大器單元(3)連接。
2.如權利要求1所述的一種單電源輸入雙電源輸出的惠斯通電橋放大器，其特征在于:所述基準電壓單元(I)為三端電壓基準電路。
3.如權利要求2所述的一種單電源輸入雙電源輸出的惠斯通電橋放大器，其特征在于:所述正負電壓轉換單元(2)使用單片式非隔離DC/DC轉換電路。
4.如權利要求1至3中任一項所述的一種單電源輸入雙電源輸出的惠斯通電橋放大器，其特征在于: 所述基準電壓單元(I)包括第一電路IC1，第一電路ICl的電壓輸入端連接電源電壓VCC，第一電路ICl的第一公共端連接GND，第一電路ICl的基準電壓輸出端連接惠斯通電橋放大器單元(3); 所述正負電壓轉換單元(2)包括第二電路IC2，二極管D1，電感LI ;第二電路IC2的電壓輸入端連接電源電壓VCC，第二電路IC2的反饋輸入端連接第一電感LI的一端及二極管Dl的陰極，電感LI的另一端連接GND，第二電路IC2的開關電壓輸出端連接二極管Dl的陽極，第二電路IC2的第二公共端連接GND，第二電路IC2的控制輸入端連接第二電路IC2的開關電壓輸出端，第二電路IC2的開關電壓輸出端連接惠斯通電橋放大器單元(3)； 所述惠斯通電橋放大器單元(3 )包括第三電路IC3，第三電路IC3的正電壓輸入端連接電源電壓VCC，第三電路IC3的同相輸入端通過電阻與第一電路ICl的基準電壓輸出端連接且接地，第三電路IC3的反相輸入端通過電阻與第一電路ICl的基準電壓輸出端連接，第三電路IC3的負電壓輸入端連接正負電壓轉換單元的第二電路IC2的開關電壓輸出端，第三電路IC3的運放輸出端通過電阻輸出且接地。
【文檔編號】H03F3/45GK203574613SQ201320651984
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年10月22日 優先權日:2013年10月22日
【發明者】張安寧 申請人:天水華天微電子股份有限公司