一種多功能變送混合集成電路的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種混合集成電路，具體涉及一種伺服機構位移、壓差、壓力信號變換 混合集成電路。
【背景技術】
[0002] 以往伺服機構配套使用的位移、壓差、壓力變送混合集成電路采用過0102a、 0102b、0103、0103a、0103c等多種混合集成電路。由于技術條件限制，以往的混合集成電路 存在輸出穩定度低、溫漂大、抗干擾能力弱、變送功能單一等多重問題，同時由于部分變送 器件所使用的國外核心器件SE5521停產，因此需要研制國產化新型高精度、高可靠、高穩 定多功能混合集成電路代替以往混合集成電路。

【發明內容】

[0003] 本發明所要解決的技術問題是提供一種多功能變送混合集成電路，實現對伺服機 構位移、壓差、壓力等多種信號的精確、穩定變換。
[0004] 為解決上述問題，本發明的多功能變送混合集成電路，信號調理芯片輸入激磁信 號信號，第一放大器輸入副邊信號，第一放大器對副邊信號放大后輸入信號調理芯片，信號 調理芯片對放大后的副邊信號與基礎信號調制解調再放大后，輸入第二放大器，第二放大 器對信號濾波后輸入第三放大器，第三放大器對經過第二放大器處理過的信號與基準信號 加法處理，得到最終輸出信號。
[0005] 所述信號調理芯片，其管腳P1引出為集成電路管腳Q11，管腳P2、P13、P18引出為 成電路管腳Q15,管腳P3、P14、P17引出為集成電路管腳Q16,管腳P5、P6通過電阻R1連接， 管腳P7、P8通過電容C1連接，管腳P10、P11通過電容C2連接，管腳P16、P24接地，管腳 P19、P20通過電容C3連接，管腳P21、P22通過電容C4連接，管腳P22、P23通過電容C5連 接，管腳P22引出為集成電路管腳Q10,管腳P23引出為集成電路管腳Q9,管腳P26引出為 集成電路管腳Q13，管腳P27引出為集成電路管腳Q14,管腳P28引出為集成電路管腳Q12。
[0006] 所述第一放大器，其反相輸入端通過電阻R2引出為集成電路管腳Q1，反相輸入端 通過電阻R2、R12引出為集成電路管腳Q2,反相輸入端通過電阻R3連接于輸出端。同相輸 入端通過電阻Rl1接地且引出為集成電路管腳Q7，同相輸入端通過電阻R4引出為集成電路 管腳Q3,同相輸入端通過電阻R4、R13引出為集成電路管腳Q4,輸出端連接信號調理芯片管 腳P15。
[0007] 所述第二放大器，其同相輸入端通過電阻R6、R5連接于信號調理芯片管腳P23,同 相輸入端通過電阻R6、電容C7連接于輸出端，同相輸入端通過電容C6接地，反相輸入端連 接輸入端且引出為集成電路管腳Q8。
[0008] 所述第三放大器，其同相輸入端通過電阻R8連接第二放大器輸出端，同相輸入端 通過電阻R9引出為集成電路管腳Q5,反相輸入端連接于輸出端，引出為集成電路管腳Q6。
[0009] 所述電路的電阻均采用厚膜電阻。
[0010] 所述的信號調理芯片的型號為AD698。
[0011] 本發明采用雙失調調整端代替單失調調整端，偏置電壓與電源電壓無關，通過并 聯高精度電阻快速精確調整輸出信號零位；采用全差動運放替代反向放大器，有效抑制共 模干擾，提高了電路抗干擾能力；采用兩級放大倍數調節模式，可實現輸出信號的大范圍 和高精度幅值調整，可滿足位移、壓差等多種型號傳感器的變送要求；通過優化調整電路Q 值，調整R6的阻值和C6的電容值有效提高了電路的頻響指標，改善了動態特性，改善后的 動態特性可實現幅頻特性為幅值比1±〇. 01，相頻特性為相位滯后<3° ;通過外接無源元 件確定激磁頻率和幅值，激磁頻率和幅值由電阻和電容分別決定，提商了激磁頻率和幅值 的穩定度；由兩個同步解調級來對初級和次級電壓進行解碼，解碼器決定了輸出電壓與輸 入驅動電壓的比率，輸出信號傳遞函數直接由此比率參數決定，消除激磁頻率和幅值變化 對信號輸出的影響，加強了信號輸出的穩定性；采用厚膜電阻替代薄膜電阻，提高了電路的 抗靜電能力；采用金屬雙列直插淺腔管殼封裝，全部元器件采用表貼焊接，具有高可靠度和 高集成性。
【附圖說明】
[0012] 下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明：
[0013] 圖1為變送混合集成電路變送原理框圖。
[0014] 圖2為變送混合集成電路接線原理圖。
[0015] 圖3為變送混合集成電路元件參數圖。
[0016] 圖中：U1為信號調理芯片，U2為第一放大器，U3為第二放大器，U4為第三放大器。
【具體實施方式】
[0017]如圖1所示，混合集成電路產生有效值3.8V，頻率8KHz的交流激磁信號送入傳感 器，通過傳感器原邊、副邊感應變換出副邊信號進放大后與激磁信號進調制、解調后產生與 位移、壓差信號成比例的直流電壓信號，直流電壓信號經放大與二階濾波后產生最終輸出 信號。輸出信號可通過施加基準電壓經加法器進行變換。
[0018]如圖2所示，為電路的連接圖，包括信號調理芯片U1，其管腳P1引出為集成電路 管腳Q11，信號調理芯片U1管腳P2、P13、P18引出為成電路管腳Q15,信號調理芯片U1管 腳P3、P14、P17引出為集成電路管腳Q16,信號調理芯片U1的P5、P6管腳通過電阻R1連 接，信號調理芯片U1的P7、P8管腳通過電容C1連接，信號調理芯片U1的P10、P11管腳通 過電容C2連接，信號調理芯片U1的P16、P24管腳接地，信號調理芯片U1的P19、P20管腳 通過電容C3連接，信號調理芯片U1的P21、P22管腳通過電容C4連接，信號調理芯片U1的 P22、P23管腳通過電容C5連接，信號調理芯片U1的22管腳引出為集成電路管腳Q10,信號 調理芯片U1的P23管腳引出為集成電路管腳Q9,，管腳P26引出為集成電路管腳Q13,管腳 P27引出為集成電路管腳Q14,管腳P28引出為集成電路管腳Q12，集成電路管腳Ql、Q2通 過電阻R12連接，集成電路管腳Q1通過電阻R2連接于放大器U2反相輸入端，U2反向輸入 端通過電阻R3連接于U2輸出端和信號調理芯片U1管腳P15,集成電路管腳Q3、Q4通過電 阻R13連接，集成電路管腳Q3通過電阻R4連接于U2同相輸入端，U2同相輸入端通過電阻 R11接地，集成電路管腳Q7為接地管腳，信號調理芯片U1管腳P23通過電阻R5、R6連接于 放大器U3同相輸入端，信號調理芯片U1管腳P23通過電阻R5、電容C7連接于放大器U3輸 出端，放大器U3同相輸入端通過電容C6接地，U3反相輸入端與輸出端導線連接，引出為集 成電路管腳Q8，U3輸出端通過電阻R8連接于放大器U4同相輸入端，U4同相輸入端通過電 阻R9引出為集成電路管腳5,放大器U4反相輸入端導線連接輸出端引出為集成電路管腳 Q6〇
[0019] 該混合集成電路通過外接無源元件確定激磁頻率和幅值，激磁頻率由電容Cl決 定，激磁幅值由電阻R1決定，該混合集成電路采用雙失調調整端，偏置電壓與電源電壓無 關，通過并聯高精度電阻快速精確調整輸出信號零位。即從管角Q13、Q14接出兩個調零電 阻R14、R15,統一接到-15V，從管角Q9、Q10通過電阻R16連接。此時，其零位偏置：
【主權項】
1. 一種多功能變送混合集成電路，其特征在于：副邊信號接第一放大器（U2)輸入端， 原邊線圈接信號調理芯片（Ul) -個輸入端，第一放大器（U2)輸出端接信號調理芯片（Ul) 另一個輸入端，信號調理芯片（Ul)輸出端接第二放大器（U3)同相輸入端，第二放大器（U3) 輸出端接第三放大器（U4)同相輸入端，第三放大器（U4)輸出信號為最終輸出信號；信號調 理芯片（Ul)輸入激磁信號，第一放大器（U2)輸入副邊信號，第一放大器（U2)對副邊信號放 大后輸入信號調理芯片（U1)，信號調理芯片（Ul)對放大后的副邊信號與基礎信號調制解 調再放大后，輸入第二放大器（U3)，第二放大器（U3)對信號濾波后輸入第三放大器（U4)， 第三放大器（U4)對經過第二放大器（U3)處理過的信號與基準信號加法處理，得到最終輸 出信號。
2. 按照權利要求1所述的多功能變送混合集成電路，其特征在于：所述信號調理芯片 (U1)，其管腳Pl引出為集成電路管腳Q11，管腳P2、P13、P18引出為成電路管腳Q15,管腳 P3、P14、P17引出為集成電路管腳Q16,管腳P5、P6通過電阻Rl連接，管腳P7、P8通過電容 Cl連接，管腳PKKPll通過電容C2連接，管腳P16、P24接地，管腳P19、P20通過電容C3連 接，管腳P21、P22通過電容C4連接，管腳P22、P23通過電容C5連接，管腳P22引出為集成 電路管腳Q10,管腳P23引出為集成電路管腳Q9,管腳P26引出為集成電路管腳Q13,管腳 P27引出為集成電路管腳Q14,管腳P28引出為集成電路管腳Q12。
3. 按照權利要求1所述的多功能變送混合集成電路，其特征在于：所述第一放大器 (U2)，其反相輸入端通過電阻R2引出為集成電路管腳Q1，反相輸入端通過電阻R2、R12引 出為集成電路管腳Q2,反相輸入端通過電阻R3連接于輸出端。同相輸入端通過電阻Rll接 地且引出為集成電路管腳Q7，同相輸入端通過電阻R4引出為集成電路管腳Q3，同相輸入端 通過電阻R4、R13引出為集成電路管腳Q4,輸出端連接信號調理芯片（Ul)管腳P15。
4. 按照權利要求1所述的多功能變送混合集成電路，其特征在于：所述第二放大器 (U3)，其同相輸入端通過電阻R6、R5連接于信號調理芯片（Ul)管腳P23,同相輸入端通過電 阻R6、電容C7連接于輸出端，同相輸入端通過電容C6接地，反相輸入端連接輸入端且引出 為集成電路管腳Q8。
5. 按照權利要求1所述的多功能變送混合集成電路，其特征在于：所述第三放大器 (U4)，其同相輸入端通過電阻R8連接第二放大器（U3)輸出端，同相輸入端通過電阻R9引 出為集成電路管腳Q5,反相輸入端連接于輸出端，引出為集成電路管腳Q6。
6. 按照權利要求2、3、4或5所述的高精度、高可靠、高穩定多功能變送混合集成電路， 其特征在于：所述電路的電阻均采用厚膜電阻。
7. 按照權利要求1所述的高精度、高可靠、高穩定多功能變送混合集成電路，其特征在 于：所述的信號調理芯片（Ul)的型號為AD698。
【專利摘要】本發明涉及一種多功能變送混合集成電路，信號調理芯片輸入激磁信號信號，第一放大器輸入副邊信號，第一放大器對副邊信號放大后輸入信號調理芯片，信號調理芯片對放大后的副邊信號與基礎信號調制解調再放大后，輸入第二放大器，第二放大器對信號濾波后輸入第三放大器，第三放大器對經過第二放大器處理過的信號與基準信號加法處理，得到最終輸出信號。該集成電路偏置電壓與電源電壓無關、抗干擾能力強、抗靜電能力強、輸出信號范圍大、可靠度和集成性高，可滿足位移、壓差等多種型號傳感器的變送要求。
【IPC分類】H03K19-003
【公開號】CN104579297
【申請號】CN201310498787
【發明人】楊明, 王偉, 王臻, 馬亞軍, 李文璋
【申請人】北京精密機電控制設備研究所, 中國運載火箭技術研究院
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月22日