一种可选放大倍数的仪表放大器电路的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种可选放大倍数的仪表放大器电路。电路由仪表放大器AD620，集成电路CD4051、单刀单掷开关和若干电阻组成。信号由AD620的第2脚、第3脚输入，经AD620放大后由第6脚输出，其放大倍数由跨接在AD620的第1脚、第8脚之间的电阻值决定，不同开关控制下，不同的电阻连接在第1脚、第8脚之间，AD620的为不同的放大倍数，输出不同电压值的信号。本发明是通过选通所需的放大倍数对应的电阻通路，来实现合适的放大倍数，解决了采集不同信号所需的放大倍数不同的问题。
【专利说明】一种可选放大倍数的仪表放大器电路
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种可选放大倍数的仪表放大器电路，属于电路设计领域。
【背景技术】
[0002]目前，遥感相机管理控制器的直接模拟量有多种电平值，如3V，5V等，相机地面检测台在对遥感相机管理控制器测试时，对直接模拟量进行采集。由于有多种电平值的存在，若用单一的放大倍数来采集数据，会造成其它电平值的采集精度收到影响；若想保持较高的采集精度，就需要对不同测试通道设置不同的放大倍数，以提高采集精度。目前针对不同的测试通道设计单一放大倍数的输出电路，当测试通道较多时，放大器电路体积过大、复杂度较高。而且造成资源的严重浪费，通用性更差，所以现在需要一种通用性较强的放大器电路，能够对不同信号通路进行测试时采用不同的放大倍数，保证数据采集的精度。
【发明内容】
[0003]本发明的技术解决问题是:针对现有技术的不足，提出了一种可选放大倍数的仪表放大器电路设计一种新的仪表放大电路，通过选通所需的放大倍数对应的电阻通路，来实现合适的放大倍数，解决了采集不同信号所需的放大倍数不同的问题，从而确保数据采集的精度。
[0004]本发明的技术解决方案是:
[0005]—种可选放大倍数的仪表放大器电路包括:仪表放大器U1、集成电路U2、精密电阻R1、精密电阻R2、精密电阻R3、精密电阻R4、精密电阻R5、精密电阻R6、精密电阻R7、精密电阻R8、上拉电阻R9、上拉电阻R10、上拉电阻R11、上拉电阻R12、单刀单掷开关Kl、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8 ;其中仪表放大器Ul采用AD620实现，集成电路U2采用CD4051实现，CD4051 有 7 个输出端，分别为 1/00、1/01、1/02、1/03、1/04、1/05、1/06、1/07 ；
[0006]集成电路U2 的输出端 1/00、1/01、1/02、1/03、1/04、1/05、1/06、1/07 分别依次通过精密电阻Rl和单刀单掷开关Κ1、精密电阻R2和单刀单掷开关Κ2、精密电阻R3和单刀单掷开关Κ3、精密电阻R4和单刀单掷开关Κ4、精密电阻R5和单刀单掷开关Κ5、精密电阻R6和单刀单掷开关Κ6、精密电阻R7和单刀单掷开关Κ7、精密电阻R8和单刀单掷开关Κ8连接到仪表放大器Ul的放大倍数电阻接入管脚I ;集成电路U2的信号通道选通Α、B、C分别通过上拉电阻RlO、上拉电阻Rl 1、上拉电阻Rl2连接到外接直流电源；集成电路U2的INH (使能端)通过上拉电阻R9连接到直流电源；集成电路U2的I/O端连接仪表放大器Ul的放大倍数电阻接入管脚8;
[0007]仪表放大器Ul的正极输入端和负极输入端分别连接外部输入信号,仪表放大器Ul的输出端将放大后的信号输出，仪表放大器Ul的供电管脚4和7分别连接+12V、-12V稳压直流电，接地管脚5连接模拟地。
[0008]所述选择不同的单刀单掷开关K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8开关单独闭合，仪表放大器Ul输出不同放大倍数的信号，单刀单掷开关K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8开关不能同时闭合。
[0009]所述精密电阻Rl为98.8K欧姆，对应的仪表放大器Ul放大倍数为1.5倍；精密电阻R2为49.4K欧姆，对应的仪表放大器Ul放大倍数为2倍；精密电阻R3为32.93K欧姆，对应的仪表放大器Ul放大倍数为2.5倍；精密电阻R4为24.7K欧姆，对应的仪表放大器Ul放大倍数为3倍；精密电阻R5为19.76K欧姆，对应的仪表放大器Ul放大倍数为3.5倍；精密电阻R6为16.47K欧姆，对应的仪表放大器Ul放大倍数为4倍；精密电阻R7为14.1lK欧姆，对应的仪表放大器Ul放大倍数为4.5倍；精密电阻R8为12.35K欧姆，对应的仪表放大器Ul放大倍数为5倍。
[0010]所述的上拉电阻R10、R11、R12，阻值均为5.1K欧姆。
[0011]本发明与现有技术相比的优点在于:
[0012](I)本发明在对遥感相机管理控制器的直接模拟量进行遥测时，能够对不同电平值的信号通道采用不同的放大倍数，确保采集的高精确度，提升了相机地面检测台直接模拟量遥测的指标。
[0013](2)本发明在多个测试通道的系统中，电路体积小，结构简单，复杂度较低，节省了成本，提高了效率，而且通用性更强。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本发明可选放大倍数的仪表放大器电路结构图。
【具体实施方式】
[0015]下面就结合附图对本发明做进一步介绍。
[0016]如图1所不,一种可选放大倍数的仪表放大器电路包括:仪表放大器U1、集成电路U2、精密电阻R1、精密电阻R2、精密电阻R3、精密电阻R4、精密电阻R5、精密电阻R6、精密电阻R7、精密电阻R8、上拉电阻R9、上拉电阻RlO、上拉电阻Rl 1、上拉电阻Rl2、单刀单掷开关K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8 ;其中仪表放大器Ul采用AD620实现，集成电路U2采用CD4051实现，CD4051 有 7 个输出端，分别为 1/00、1/01、1/02、1/03、1/04、1/05、1/06、1/07 ；
[0017]集成电路U2 的输出端 1/00、1/01、1/02、1/03、1/04、1/05、1/06、1/07 分别依次通过精密电阻Rl和单刀单掷开关Κ1、精密电阻R2和单刀单掷开关Κ2、精密电阻R3和单刀单掷开关Κ3、精密电阻R4和单刀单掷开关Κ4、精密电阻R5和单刀单掷开关Κ5、精密电阻R6和单刀单掷开关Κ6、精密电阻R7和单刀单掷开关Κ7、精密电阻R8和单刀单掷开关Κ8连接到仪表放大器Ul的放大倍数电阻接入管脚I ;集成电路U2的八通道选通脚Α、B、C分别通过上拉电阻RlO、上拉电阻Rl 1、上拉电阻Rl2连接到外接直流电源；集成电路U2的INH (使能端)通过上拉电阻R9连接到直流电源；集成电路U2的I/O端连接仪表放大器Ul的放大倍数电阻接入管脚8;
[0018]仪表放大器Ul的正极输入端和负极输入端分别连接外部输入信号,仪表放大器Ul的输出端将放大后的信号输出，仪表放大器Ul的供电管脚4和7分别连接+12V、-12V稳压直流电，接地管脚5连接模拟地。
[0019]选择不同的单刀单掷开关K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8开关单独闭合，仪表放大器Ul输出不同放大倍数的信号，单刀单掷开关K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8开关不能同时闭合。
[0020]不同的电阻阻值连接到放大器，使得放大器有不同的放大倍数，其中精密电阻Rl为98.8K欧姆，对应的仪表放大器Ul放大倍数为1.5倍；精密电阻R2为49.4K欧姆，对应的仪表放大器Ul放大倍数为2倍；精密电阻R3为32.93K欧姆，对应的仪表放大器Ul放大倍数为2.5倍；精密电阻R4为24.7K欧姆，对应的仪表放大器Ul放大倍数为3倍；精密电阻R5为19.76K欧姆，对应的仪表放大器Ul放大倍数为3.5倍；精密电阻R6为16.47K欧姆，对应的仪表放大器Ul放大倍数为4倍；精密电阻R7为14.1lK欧姆，对应的仪表放大器Ul放大倍数为4.5倍；精密电阻R8为12.35K欧姆，对应的仪表放大器Ul放大倍数为5倍。
[0021]采集遥测数据时，根据不同信号通道的电平值，结合不同通道的放大倍数。利用通道选择集成电路CD4051的信号通道选通引脚(即第9脚，第10脚和第11脚)来选通对应的通道，如表1所示，从而使对应阻值的精密电阻连接到仪表放大器AD620的第I脚和第8脚之间。从而对相应的信号进行有选择的放大，达到一定的精度要求。上拉电阻R10、R11、R12，阻值均为5.1K欧姆。
[0022]表1⑶4051通道选择对照表
[0023]
【权利要求】
1.一种可选放大倍数的仪表放大器电路，其特征在于包括:仪表放大器U1、集成电路U2、精密电阻R1、精密电阻R2、精密电阻R3、精密电阻R4、精密电阻R5、精密电阻R6、精密电阻R7、精密电阻R8、上拉电阻R9、上拉电阻RlO、上拉电阻Rl 1、上拉电阻Rl2、单刀单掷开关KU K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8 ;其中仪表放大器Ul采用AD620，集成电路U2采用CD4051,CD4051 有 7 个输出端，分别为 1/00、1/01、1/02、1/03、1/04、1/05、1/06、1/07 ； 集成电路U2的输出端1/00、1/01、1/02、1/03、1/04、1/05、1/06、1/07分别依次通过精密电阻Rl和单刀单掷开关K1、精密电阻R2和单刀单掷开关K2、精密电阻R3和单刀单掷开关K3、精密电阻R4和单刀单掷开关K4、精密电阻R5和单刀单掷开关K5、精密电阻R6和单刀单掷开关K6、精密电阻R7和单刀单掷开关K7、精密电阻R8和单刀单掷开关K8连接到仪表放大器Ul的放大倍数电阻接入管脚I ;集成电路U2的信号通道选通脚A、B、C分别通过上拉电阻R10、上拉电阻R11、上拉电阻R12连接到外接直流电源；集成电路U2的使能端INH通过上拉电阻R9连接到直流电源；集成电路U2的I/O端连接仪表放大器Ul的放大倍数电阻接入管脚8; 仪表放大器Ul的正极输入端和负极输入端分别连接外部输入信号,仪表放大器Ul的输出端将放大后的信号输出，仪表放大器Ul的供电管脚4和7分别连接+12V、-12V稳压直流电，接地管脚5连接模拟地。
2.根据权利要求1所述的一种可选放大倍数的仪表放大器电路，其特征在于:所述选择不同的单刀单掷开关K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8开关单独闭合，仪表放大器Ul输出不同放大倍数的信号，单刀单掷开关K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8开关不能同时闭合。
3.根据权利要求2所述的一种可选放大倍数的仪表放大器电路，其特征在于:所述精密电阻Rl为98.8K欧姆，对应的仪表放大器Ul放大倍数为1.5倍；精密电阻R2为49.4K欧姆，对应的仪表放大器Ul放大倍数为2倍；精密电阻R3为32.93K欧姆，对应的仪表放大器Ul放大倍数为2.5倍；精密电阻R4为24.7K欧姆，对应的仪表放大器Ul放大倍数为3倍；精密电阻R5为19.76K欧姆，对应的仪表放大器Ul放大倍数为3.5倍；精密电阻R6为16.47K欧姆，对应的仪表放大器Ul放大倍数为4倍；精密电阻R7为14.1lK欧姆，对应的仪表放大器Ul放大倍数为4.5倍；精密电阻R8为12.35K欧姆，对应的仪表放大器Ul放大倍数为5倍。
4.根据权利要求1所述的一种可选放大倍数的仪表放大器电路，其特征在于:所述的上拉电阻R10、R11、R12，阻值均为5.1K欧姆。
【文档编号】H03F3/20GK103986427SQ201410219095
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月22日 优先权日:2014年5月22日
【发明者】崔艳召, 林喆, 陈雷, 何欣, 杜以强 申请人:北京空间机电研究所