一種多功能變送混合集成電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種混合集成電路，具體涉及一種伺服機(jī)構(gòu)位移、壓差、壓力信號(hào)變換 混合集成電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 以往伺服機(jī)構(gòu)配套使用的位移、壓差、壓力變送混合集成電路采用過(guò)0102a、 0102b、0103、0103a、0103c等多種混合集成電路。由于技術(shù)條件限制，以往的混合集成電路 存在輸出穩(wěn)定度低、溫漂大、抗干擾能力弱、變送功能單一等多重問(wèn)題，同時(shí)由于部分變送 器件所使用的國(guó)外核心器件SE5521停產(chǎn)，因此需要研制國(guó)產(chǎn)化新型高精度、高可靠、高穩(wěn) 定多功能混合集成電路代替以往混合集成電路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種多功能變送混合集成電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)伺服機(jī) 構(gòu)位移、壓差、壓力等多種信號(hào)的精確、穩(wěn)定變換。
[0004] 為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的多功能變送混合集成電路，信號(hào)調(diào)理芯片輸入激磁信 號(hào)信號(hào)，第一放大器輸入副邊信號(hào)，第一放大器對(duì)副邊信號(hào)放大后輸入信號(hào)調(diào)理芯片，信號(hào) 調(diào)理芯片對(duì)放大后的副邊信號(hào)與基礎(chǔ)信號(hào)調(diào)制解調(diào)再放大后，輸入第二放大器，第二放大 器對(duì)信號(hào)濾波后輸入第三放大器，第三放大器對(duì)經(jīng)過(guò)第二放大器處理過(guò)的信號(hào)與基準(zhǔn)信號(hào) 加法處理，得到最終輸出信號(hào)。
[0005] 所述信號(hào)調(diào)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(guò)電阻R1連接， 管腳P7、P8通過(guò)電容C1連接，管腳P10、P11通過(guò)電容C2連接，管腳P16、P24接地，管腳 P19、P20通過(guò)電容C3連接，管腳P21、P22通過(guò)電容C4連接，管腳P22、P23通過(guò)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(guò)電阻R2引出為集成電路管腳Q1，反相輸入端 通過(guò)電阻R2、R12引出為集成電路管腳Q2,反相輸入端通過(guò)電阻R3連接于輸出端。同相輸 入端通過(guò)電阻Rl1接地且引出為集成電路管腳Q7，同相輸入端通過(guò)電阻R4引出為集成電路 管腳Q3,同相輸入端通過(guò)電阻R4、R13引出為集成電路管腳Q4,輸出端連接信號(hào)調(diào)理芯片管 腳P15。
[0007] 所述第二放大器，其同相輸入端通過(guò)電阻R6、R5連接于信號(hào)調(diào)理芯片管腳P23,同 相輸入端通過(guò)電阻R6、電容C7連接于輸出端，同相輸入端通過(guò)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(guò)電阻R8連接第二放大器輸出端，同相輸入端 通過(guò)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(hào)調(diào)理芯片的型號(hào)為AD698。
[0011] 本發(fā)明采用雙失調(diào)調(diào)整端代替單失調(diào)調(diào)整端，偏置電壓與電源電壓無(wú)關(guān)，通過(guò)并 聯(lián)高精度電阻快速精確調(diào)整輸出信號(hào)零位；采用全差動(dòng)運(yùn)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(jí)放大倍數(shù)調(diào)節(jié)模式，可實(shí)現(xiàn)輸出信號(hào)的大范圍 和高精度幅值調(diào)整，可滿(mǎn)足位移、壓差等多種型號(hào)傳感器的變送要求；通過(guò)優(yōu)化調(diào)整電路Q(chēng) 值，調(diào)整R6的阻值和C6的電容值有效提高了電路的頻響指標(biāo)，改善了動(dòng)態(tài)特性，改善后的 動(dòng)態(tài)特性可實(shí)現(xiàn)幅頻特性為幅值比1±〇. 01，相頻特性為相位滯后<3° ;通過(guò)外接無(wú)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(wěn)定度；由兩個(gè)同步解調(diào)級(jí)來(lái)對(duì)初級(jí)和次級(jí)電壓進(jìn)行解碼，解碼器決定了輸出電壓與輸 入驅(qū)動(dòng)電壓的比率，輸出信號(hào)傳遞函數(shù)直接由此比率參數(shù)決定，消除激磁頻率和幅值變化 對(duì)信號(hào)輸出的影響，加強(qiáng)了信號(hào)輸出的穩(wěn)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(shuō)明】
[0012] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)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(xiàn)原理圖。
[0015] 圖3為變送混合集成電路元件參數(shù)圖。
[0016] 圖中：U1為信號(hào)調(diào)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(shí)施方式】
[0017]如圖1所示，混合集成電路產(chǎn)生有效值3.8V，頻率8KHz的交流激磁信號(hào)送入傳感 器，通過(guò)傳感器原邊、副邊感應(yīng)變換出副邊信號(hào)進(jìn)放大后與激磁信號(hào)進(jìn)調(diào)制、解調(diào)后產(chǎn)生與 位移、壓差信號(hào)成比例的直流電壓信號(hào)，直流電壓信號(hào)經(jīng)放大與二階濾波后產(chǎn)生最終輸出 信號(hào)。輸出信號(hào)可通過(guò)施加基準(zhǔn)電壓經(jīng)加法器進(jìn)行變換。
[0018]如圖2所示，為電路的連接圖，包括信號(hào)調(diào)理芯片U1，其管腳P1引出為集成電路 管腳Q11，信號(hào)調(diào)理芯片U1管腳P2、P13、P18引出為成電路管腳Q15,信號(hào)調(diào)理芯片U1管 腳P3、P14、P17引出為集成電路管腳Q16,信號(hào)調(diào)理芯片U1的P5、P6管腳通過(guò)電阻R1連 接，信號(hào)調(diào)理芯片U1的P7、P8管腳通過(guò)電容C1連接，信號(hào)調(diào)理芯片U1的P10、P11管腳通 過(guò)電容C2連接，信號(hào)調(diào)理芯片U1的P16、P24管腳接地，信號(hào)調(diào)理芯片U1的P19、P20管腳 通過(guò)電容C3連接，信號(hào)調(diào)理芯片U1的P21、P22管腳通過(guò)電容C4連接，信號(hào)調(diào)理芯片U1的 P22、P23管腳通過(guò)電容C5連接，信號(hào)調(diào)理芯片U1的22管腳引出為集成電路管腳Q10,信號(hào) 調(diào)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(guò)電阻R12連接，集成電路管腳Q1通過(guò)電阻R2連接于放大器U2反相輸入端，U2反向輸入 端通過(guò)電阻R3連接于U2輸出端和信號(hào)調(diào)理芯片U1管腳P15,集成電路管腳Q3、Q4通過(guò)電 阻R13連接，集成電路管腳Q3通過(guò)電阻R4連接于U2同相輸入端，U2同相輸入端通過(guò)電阻 R11接地，集成電路管腳Q7為接地管腳，信號(hào)調(diào)理芯片U1管腳P23通過(guò)電阻R5、R6連接于 放大器U3同相輸入端，信號(hào)調(diào)理芯片U1管腳P23通過(guò)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(guò)電容C6接地，U3反相輸入端與輸出端導(dǎo)線(xiàn)連接，引出為集 成電路管腳Q8，U3輸出端通過(guò)電阻R8連接于放大器U4同相輸入端，U4同相輸入端通過(guò)電 阻R9引出為集成電路管腳5,放大器U4反相輸入端導(dǎo)線(xiàn)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(guò)外接無(wú)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(diào)調(diào)整端，偏置電壓與電源電壓無(wú) 關(guān)，通過(guò)并聯(lián)高精度電阻快速精確調(diào)整輸出信號(hào)零位。即從管角Q13、Q14接出兩個(gè)調(diào)零電 阻R14、R15,統(tǒng)一接到-15V，從管角Q9、Q10通過(guò)電阻R16連接。此時(shí)，其零位偏置：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種多功能變送混合集成電路，其特征在于：副邊信號(hào)接第一放大器（U2)輸入端， 原邊線(xiàn)圈接信號(hào)調(diào)理芯片（Ul) -個(gè)輸入端，第一放大器（U2)輸出端接信號(hào)調(diào)理芯片（Ul) 另一個(gè)輸入端，信號(hào)調(diào)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(hào)為最終輸出信號(hào)；信號(hào)調(diào) 理芯片（Ul)輸入激磁信號(hào)，第一放大器（U2)輸入副邊信號(hào)，第一放大器（U2)對(duì)副邊信號(hào)放 大后輸入信號(hào)調(diào)理芯片（U1)，信號(hào)調(diào)理芯片（Ul)對(duì)放大后的副邊信號(hào)與基礎(chǔ)信號(hào)調(diào)制解 調(diào)再放大后，輸入第二放大器（U3)，第二放大器（U3)對(duì)信號(hào)濾波后輸入第三放大器（U4)， 第三放大器（U4)對(duì)經(jīng)過(guò)第二放大器（U3)處理過(guò)的信號(hào)與基準(zhǔn)信號(hào)加法處理，得到最終輸 出信號(hào)。
2. 按照權(quán)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(hào)調(diào)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(guò)電阻Rl連接，管腳P7、P8通過(guò)電容 Cl連接，管腳PKKPll通過(guò)電容C2連接，管腳P16、P24接地，管腳P19、P20通過(guò)電容C3連 接，管腳P21、P22通過(guò)電容C4連接，管腳P22、P23通過(guò)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(quán)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(guò)電阻R2引出為集成電路管腳Q1，反相輸入端通過(guò)電阻R2、R12引 出為集成電路管腳Q2,反相輸入端通過(guò)電阻R3連接于輸出端。同相輸入端通過(guò)電阻Rll接 地且引出為集成電路管腳Q7，同相輸入端通過(guò)電阻R4引出為集成電路管腳Q3，同相輸入端 通過(guò)電阻R4、R13引出為集成電路管腳Q4,輸出端連接信號(hào)調(diào)理芯片（Ul)管腳P15。
4. 按照權(quán)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(guò)電阻R6、R5連接于信號(hào)調(diào)理芯片（Ul)管腳P23,同相輸入端通過(guò)電 阻R6、電容C7連接于輸出端，同相輸入端通過(guò)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(quán)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(guò)電阻R8連接第二放大器（U3)輸出端，同相輸入端通過(guò)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(quán)利要求2、3、4或5所述的高精度、高可靠、高穩(wěn)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(quán)利要求1所述的高精度、高可靠、高穩(wěn)定多功能變送混合集成電路，其特征在 于：所述的信號(hào)調(diào)理芯片（Ul)的型號(hào)為AD698。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種多功能變送混合集成電路，信號(hào)調(diào)理芯片輸入激磁信號(hào)信號(hào)，第一放大器輸入副邊信號(hào)，第一放大器對(duì)副邊信號(hào)放大后輸入信號(hào)調(diào)理芯片，信號(hào)調(diào)理芯片對(duì)放大后的副邊信號(hào)與基礎(chǔ)信號(hào)調(diào)制解調(diào)再放大后，輸入第二放大器，第二放大器對(duì)信號(hào)濾波后輸入第三放大器，第三放大器對(duì)經(jīng)過(guò)第二放大器處理過(guò)的信號(hào)與基準(zhǔn)信號(hào)加法處理，得到最終輸出信號(hào)。該集成電路偏置電壓與電源電壓無(wú)關(guān)、抗干擾能力強(qiáng)、抗靜電能力強(qiáng)、輸出信號(hào)范圍大、可靠度和集成性高，可滿(mǎn)足位移、壓差等多種型號(hào)傳感器的變送要求。
【IPC分類(lèi)】H03K19-003
【公開(kāi)號(hào)】CN104579297
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310498787
【發(fā)明人】楊明, 王偉, 王臻, 馬亞軍, 李文璋
【申請(qǐng)人】北京精密機(jī)電控制設(shè)備研究所, 中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2013年10月22日