一种基于反向器原理的负压基准厚膜混合集成电路的制作方法

本发明属于模拟电路的，具体而言，涉及一种基于反向器原理的负压基准厚膜混合集成电路。

背景技术：

1、随着模拟电路在信号采集、信号处理、信号输出技术的不断进步发展，在模数转换电路、数模转换电路和信号调理电路中均迫切的需要高精度、低噪声的负电源轨电压信号。

2、经发明人研究发现，在电路设计中，正、负电源一般都由开关电源产生，由于开关电源工作过程中内部开关管的不断闭合，所输出电源中的纹波和噪声波动，将直接影响应用于参考电压变化，进而对后级电路产生较大影响。

3、通过对高精度负压基准电源的应用，从而提高模拟电路精度和可靠性。

4、负压基准电源产生的传统技术1：

5、为地网络经限流电阻后，将稳压二极管与负电源网络间反向连接，此时稳压二极管工作于反向击穿区，进而使输出电压vo可以稳定在一个规定范围的数值。该方法优点是结构简单、成本低，缺点是稳压二极管的稳压值误差和温度系数较大，不适用于有精度要求的负压基准输入需求。传统技术1原理如图1所示。

6、负压基准电源产生的传统技术2：

7、该方法与传统技术1原理相同，将稳压值误差较大稳压二极管更换为lt431、lt432等并联稳压器，进而使输出电压vo可以稳定在一个规定范围的数值。该方法优点是结构相对简单、成本低，缺点是并联稳压器误差通常≥0.5%，并且温度系数通常≥50ppm/℃，不适用于有高精度、高稳定性要求的负压基准输入需求。传统技术2原理如图2所示。

技术实现思路

1、鉴于此，为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种基于反向器原理的负压基准厚膜混合集成电路以达到通过反向器硬件调理原理结合串联型正压基准源，以实现产生高精度、高稳定性负压基准源的目的。

2、本发明所采用的技术方案为：一种基于反向器原理的负压基准厚膜混合集成电路，该负压基准厚膜混合集成电路包括：一级调理单元、二级调理单元和输出滤波单元；

3、所述一级调理单元用于将串联型正压基准源所产生的电压信号通过放大或衰减至负压基准源输出电压的绝对值幅度；

4、所述二级调理单元的输入端连接至一级调理单元的输出端，且二级调理单元用于将其输出信号的幅度调节至其输入信号的-1倍；

5、所述输出滤波单元的输入端连接至二级调理单元的输出端，且输出滤波单元用于将其输入信号经预定截止频率的低通滤波后产生输出信号。

6、进一步地，所述负压基准厚膜混合集成电路还包括：

7、输入滤波单元，所述输入滤波单元用于将外部输入的宽电压正极性电源和宽电压负极性电源分别转换为正极性电源和负极性电源，且通过正极性电源和负极性电源为一级调理单元和二级调理单元供电。

8、进一步地，所述输入滤波单元包括：第一线性稳压电路和第二线性稳压电路，所述第一线性稳压电路和第二线性稳压电路的输入端分别并联有输入滤波电容组，第一线性稳压电路和第二线性稳压电路的输出端分别并联有输出滤波电容组；

9、其中，所述第一线性稳压电路用于转换宽电压正极性电源的电压范围，第二线性稳压电路用于转换宽电压负极性电源的电压范围。

10、进一步地，所述一级调理单元包括：

11、正压基准源；

12、与正压基准源连接的第一运算放大器，所述正压基准源的输出端经电阻r1连接至第一运算放大器的同相输入端，第一运算放大器的反相输入端经电阻r2连接至第一运算放大器的输出端。

13、进一步地，所述一级调理单元还包括：

14、外部配置电路，通过该外部配置电路线性调节一级调理单元的输出信号幅度；

15、其中，外部配置电路包括：电阻rx1和电阻rx2，所述电阻rx1和电阻rx2的一端分别连接至第一运算放大器的同相输入端和反相输入端，电阻rx1和电阻rx2的另一端连接接地。

16、进一步地，所述一级调理单元还包括：外部配置电路，通过该外部配置电路线性调节一级调理单元的输出信号幅度；

17、其中，外部配置电路包括：电阻rx，所述电阻rx的一端连接至第一运算放大器的同相输入端或反相输入端，另一端连接接地。

18、进一步地，所述二级调理单元包括：第二运算放大器，所述第二运算放大器的反相输入端经电阻r3连接至所述一级调理单元的输出端，且第二运算放大器的反相输入端经电阻r4与其输出端连接，第二运算放大器的同相输入端连接接地。

19、进一步地，所述输出滤波单元包括：电阻r5，所述电阻r5的一端连接至所述二级调理单元的输出端，另一端并联连接有电容，且电容的另一端接地。

20、本发明的有益效果为：

21、1.采用本发明所提供的基于反向器原理的负压基准厚膜混合集成电路，通过反向器硬件调理原理结合的串联型正压基准源，得益于内部串联型正压基准源优异的准确度和稳定性，可实现负压基准输出误差≤0.5%，温漂≤5ppm/℃，可产生高精度、高稳定性的负压基准源，以良好满足有高精度、高稳定性要求的负压基准源输入应用。

技术特征：

1.一种基于反向器原理的负压基准厚膜混合集成电路，其特征在于，该负压基准厚膜混合集成电路包括：一级调理单元、二级调理单元和输出滤波单元；

2.根据权利要求1所述的基于反向器原理的负压基准厚膜混合集成电路，其特征在于，所述负压基准厚膜混合集成电路还包括：

3.根据权利要求2所述的基于反向器原理的负压基准厚膜混合集成电路，其特征在于，所述输入滤波单元包括：第一线性稳压电路和第二线性稳压电路，所述第一线性稳压电路和第二线性稳压电路的输入端分别并联有输入滤波电容组，第一线性稳压电路和第二线性稳压电路的输出端分别并联有输出滤波电容组；

4.根据权利要求1所述的基于反向器原理的负压基准厚膜混合集成电路，其特征在于，所述一级调理单元包括：

5.根据权利要求4所述的基于反向器原理的负压基准厚膜混合集成电路，其特征在于，所述一级调理单元还包括：

6.根据权利要求4所述的基于反向器原理的负压基准厚膜混合集成电路，其特征在于，所述一级调理单元还包括：

7.根据权利要求1所述的基于反向器原理的负压基准厚膜混合集成电路，其特征在于，所述二级调理单元包括：第二运算放大器，所述第二运算放大器的反相输入端经电阻r3连接至所述一级调理单元的输出端，且第二运算放大器的反相输入端经电阻r4与其输出端连接，第二运算放大器的同相输入端连接接地。

8.根据权利要求1所述的基于反向器原理的负压基准厚膜混合集成电路，其特征在于，所述输出滤波单元包括：电阻r5，所述电阻r5的一端连接至所述二级调理单元的输出端，另一端并联连接有电容，且电容的另一端接地。

技术总结
本发明公开了一种基于反向器原理的负压基准厚膜混合集成电路，属于模拟电路的技术领域，该负压基准厚膜混合集成电路包括：一级调理单元、二级调理单元和输出滤波单元；所述一级调理单元用于将串联型正压基准源所产生的电压信号通过放大或衰减至负压基准源输出电压的绝对值幅度；所述二级调理单元的输入端连接至一级调理单元的输出端，且二级调理单元用于将其输出信号的幅度调节至其输入信号的‑1倍；所述输出滤波单元的输入端连接至二级调理单元的输出端，且输出滤波单元用于将其输入信号经预定截止频率的低通滤波后产生输出信号，以达到通过反向器硬件调理原理结合串联型正压基准源，以实现产生高精度、高稳定性负压基准源的目的。

技术研发人员：邹松,张荣,邹华逊,谭富元
受保护的技术使用者：成都市思叠科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/22