一种微位移测试用仪表放大电路的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及微位移测试领域的一种微位移测试用仪表放大电路。
【背景技术】
[0002]线性可变差动变压器式传感器是微位移测试系统中的常用设备，线性可变差动变压器式传感器的输出信号非常微弱，并且很容易被噪声干扰。因此必须将该信号进行放大，并抑制其中的高频噪声，而仪表放大电路非常适合微弱信号的放大，但在采用线性可变差动变压器式传感器的微位移测试系统中的应用并不多。同时如何减小仪表放大电路的体积也是应用中必须考虑的一个问题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种微位移测试用仪表放大电路，其可以将线性可变差动变压器式传感器的输出信号有效放大，并抑制其中的高频噪声。
[0004]实现上述目的的一种技术方案是:一种微位移测试用仪表放大电路，包括仪表放大芯片，所述仪表放大芯片上设有IN-引脚、IN+引脚，RGl引脚、RG2引脚，VOUT引脚、REF引脚，以及VCC引脚和VSS引脚，其中所述RGl引脚和所述RG2引脚之间设有增益调节电阻RG;
[0005]所述仪表放大芯片内部设有第一射频干扰滤波器、第二射频干扰滤波器、第三射频干扰滤波器、第四射频干扰滤波器、以及第一放大器、第二放大器和第三放大器；
[0006]所述第一射频干扰滤波器连接所述IN-引脚和所述第一放大器的同相输入端，所述第二射频干扰滤波器连接所述RGl引脚和所述第一放大器的反相输入端，所述第三射频干扰滤波器连接所述RG2引脚和所述第二放大器的反相输入端，所述第四射频干扰滤波器连接所述IN+弓I脚和所述第二放大器的同相输入端；
[0007]所述RGl引脚和所述第一放大器的输出端之间，所述RG2引脚和所述第二放大器的输出端之间均设有阻值为50k Ω的电阻；
[0008]所述第一放大器的输出端与所述第三放大器的反相输入端之间，所述第二放大器的输出端与所述第三放大器的同相输入端之间，所述第三放大器的反相输入端与所述第三放大器的输出端之间，所述第三放大器的同相输入端与所述REF引脚之间均设有阻值为150kΩ的电阻;
[0009 ]所述第三放大芯片的输出端连接所述VOUT引脚。
[0010]进一步的，所述RGl引脚和所述RG2引脚之间的增益调节电阻是由电阻R5和电位器Pl串联而成的。
[0011]进一步的，所述仪表放大芯片的IN+引脚和IN-引脚之间设有电容C4。
[0012]进一步的，所述仪表放大芯片的VCC引脚连接+3V电源，所述仪表放大芯片的VSS引脚连接-3V电源。
[0013]采用了本发明的一种微位移测试用仪表放大电路的技术方案，包括仪表放大芯片，所述仪表放大芯片上设有IN-引脚、IN+引脚，RGl引脚、RG2引脚，VOUT引脚、REF引脚，以及VCC引脚和VSS引脚，其中所述RGl引脚和所述RG2引脚之间设有增益调节电阻RG;所述仪表放大芯片内部设有第一射频干扰滤波器、第二射频干扰滤波器、第三射频干扰滤波器、第四射频干扰滤波器、以及第一放大器、第二放大器和第三放大器;所述第一射频干扰滤波器连接所述IN-引脚和所述第一放大器的同相输入端，所述第二射频干扰滤波器连接所述RGl引脚和所述第一放大器的反相输入端，所述第三射频干扰滤波器连接所述RG2引脚和所述第二放大器的反相输入端，所述第四射频干扰滤波器连接所述IN+引脚和所述第二放大器的同相输入端;所述RGl引脚和所述第一放大器的输出端之间，所述RG2引脚和所述第二放大器的输出端之间均设有阻值为50k Ω的电阻;所述第一放大器的输出端与所述第三放大器的反相输入端之间，所述第二放大器的输出端与所述第三放大器的同相输入端之间，所述第三放大器的反相输入端与所述第三放大器的输出端之间，所述第三放大器的同相输入端与所述REF引脚之间均设有阻值为150kQ的电阻;所述第三放大芯片的输出端连接所述VOUT引脚。其技术效果是:可将线性可变差动变压器式传感器的输出信号放大，并且滤除共模噪声，同时将双端信号变换为单端信号，其性能会更加优越，体积更小。
【附图说明】
[0014]图1为本发明的一种微位移测试用仪表放大电路中仪表放大芯片的结构示意图。
[0015]图2为本发明的一种微位移测试用仪表放大电路中仪表放大芯片的外围电路的示意图。
【具体实施方式】
[0016]请参阅图1和图2，本发明的发明人为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例，并结合附图进行详细地说明:
[0017]请参阅图1和图2，本发明的一种微位移测试用仪表放大电路是一种精密差分电压放大器电路，它源于运算放大器电路，但优于运算放大器电路。仪表放大电路把关键元件集成在仪表放大芯片内部，其独特的结构使它具有高共模抑制比、高输入阻抗、低噪声、低线性误差、低失调漂移增益，设置灵活和使用方便等特点，使其在数据采集、传感器信号放大、高速信号调节等方面有着突出的优势。
[00? 8]仪表放大电路中的仪表放大芯片是一种具有差分输入和相对参考端，单端输出的闭环增益组件，具有差分输入和相对参考端的单端输出。其与运算放大器不同之处是运算放大器的闭环增益是由反相输入端与输出端之间连接的外部电阻决定，而仪表放大器则使用与输入端隔离的内部反馈电阻网络。仪表放大芯片的两个差分输入端施加输入信号，其增益即可由内部预置，也可由用户通过引脚内部设置或者通过与输入信号隔离的外部增益电阻预置。
[0019]请参阅图1，仪表放大电路包括仪表放大芯片I，仪表放大芯片I上的引脚包括IN-引脚、IN+引脚，RGl引脚、RG2引脚，VOUT引脚、REF引脚，以及VCC引脚和VSS引脚。其中RGl引脚、RG引脚之间设有增益调节电阻RG，增益调节电阻RG是由连接RGl引脚的，电阻值为1kQ的电阻R5，以及连接RG2引脚的，最大电阻值为1k Ω的电位器Pl串联而成的。
[0020]仪表放大芯片I内部设有第一射频干扰滤波器11、第二射频干扰滤波器12、第三射频干扰滤波器13、第四射频干扰滤波器14，以及第一放大器Al、第二放大器A2和第三放大器A3。其中，第一射频干扰滤波器11连接IN-引脚和第一放大器Al的同相输入端，第二射频干扰滤波器12连接RGl引脚和第一放大器Al的反相输入端。第三射频干扰滤波器13连接RG2引脚和第二放大器A2的反相输入端，第四射频干扰滤波器13连接IN+引脚和第二放大器A2的同相输入端。RGl引脚和第一放大器Al的输出端之间设有阻值为50k Ω的电阻Rll，RG2引脚和第二放大器A2的输出端之间，设有阻值为50kΩ的电阻R12。
[0021]同时，第一放大器Al的输出端与第三放大器A3的反相输入端之间设有阻值为150kΩ的电阻R21，第二放大器A2的输出端与第三放大器A3的同相输入端之间设有阻值为150kΩ的电阻R22。第三放大器A3的反相输入端与第三放大器A3的输出端之间设有阻值为150kΩ的电阻R3，第三放大器A3的同相输入端与REF引脚之间设有阻值为150kΩ的电阻R4。
[0022]第三放大芯片A3的输出端连接该仪表放大芯片I的VOUT引脚。
[0023 ] 仪表放大芯片I的IN-输入引脚和IN+引脚之间设有电容C4，VCC引脚连接+3V电源，VSS引脚接-3V电源，用于将线性可变差动变压器式传感器的输出信号进行高频噪声的抑制。
[0024]本发明的一种微位移测试用仪表放大电路中具有最大25uV的低失调电压，0.1uV/°C的低漂移，50nV的低噪声，100dB/min的共模抑制比，最大200pA的低输入电流偏转，1.8V?5.5V的电源范围，+0.1V到-0.1V的输入电压，+0.05V到-0.05V的输出电压，50uA的低静态电流，-40°C?125°C的工作温度范围。
[0025]通过调节电位器Pl的电阻即可实现对仪表放大电路的增益调节。
[0026]本发明的一种微位移测试用仪表放大电路，可将线性可变差动变压器式传感器的输出信号放大，并且滤除共模噪声，同时将双端信号变换为单端信号，其性能会更加优越，体积更小。
[0027]本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
【主权项】
1.一种微位移测试用仪表放大电路，其特征在于: 包括仪表放大芯片，所述仪表放大芯片上设有I N-引脚、IN+引脚，RGl引脚、RG2引脚，VOUT引脚、REF引脚，以及VCC引脚和VSS引脚，其中所述RGI引脚和所述RG2引脚之间设有增益调节电阻RG; 所述仪表放大芯片内部设有第一射频干扰滤波器、第二射频干扰滤波器、第三射频干扰滤波器、第四射频干扰滤波器、以及第一放大器、第二放大器和第三放大器； 所述第一射频干扰滤波器连接所述IN-引脚和所述第一放大器的同相输入端，所述第二射频干扰滤波器连接所述RGl引脚和所述第一放大器的反相输入端，所述第三射频干扰滤波器连接所述RG2引脚和所述第二放大器的反相输入端，所述第四射频干扰滤波器连接所述IN+弓I脚和所述第二放大器的同相输入端； 所述RGl引脚和所述第一放大器的输出端之间，所述RG2引脚和所述第二放大器的输出端之间均设有阻值为50kΩ的电阻； 所述第一放大器的输出端与所述第三放大器的反相输入端之间，所述第二放大器的输出端与所述第三放大器的同相输入端之间，所述第三放大器的反相输入端与所述第三放大器的输出端之间，所述第三放大器的同相输入端与所述REF引脚之间均设有阻值为150kQ的电阻； 所述第三放大芯片的输出端连接所述VOUT引脚。2.根据权利要求1所述的一种微位移测试用仪表放大电路，其特征在于:所述RGl引脚和所述RG2引脚之间的增益调节电阻是由电阻R5和电位器Pl串联而成的。3.根据权利要求1所述的一种微位移测试用仪表放大电路，其特征在于:所述仪表放大芯片的IN+引脚和IN-引脚之间设有电容C4。4.根据权利要求1所述的一种微位移测试用仪表放大电路，其特征在于:所述仪表放大芯片的VCC引脚连接+3V电源，所述仪表放大芯片的VSS引脚连接-3V电源。
【专利摘要】本发明公开了一种微位移测试用仪表放大电路，包括仪表放大芯片，所述仪表放大芯片上设有IN-引脚、IN+引脚，RG1引脚、RG2引脚，VOUT引脚、REF引脚，以及VCC引脚和VSS引脚，其中所述RG1引脚和所述RG2引脚之间设有增益调节电阻RG；所述仪表放大芯片内部设有第一射频干扰滤波器、第二射频干扰滤波器、第三射频干扰滤波器、第四射频干扰滤波器、以及第一放大器、第二放大器和第三放大器。其技术效果是：可将线性可变差动变压器式传感器的输出信号放大，并且滤除共模噪声，同时将双端信号变换为单端信号，其性能会更加优越，体积更小。
【IPC分类】G01B7/02
【公开号】CN105509626
【申请号】CN201510829841
【发明人】李荣正, 陈学军, 李慧妍
【申请人】上海工程技术大学
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年11月25日