一種單電源輸入雙電源輸出的惠斯通電橋放大器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種單電源輸入雙電源輸出的惠斯通電橋放大器，由基準(zhǔn)電壓?jiǎn)卧⒄?fù)電壓轉(zhuǎn)換單元、惠斯通電橋放大器單元三單元組成；基準(zhǔn)電壓?jiǎn)卧B接電橋放大器單元，正負(fù)電壓轉(zhuǎn)換單元連接惠斯通電橋放大器單元；基準(zhǔn)電壓?jiǎn)卧褂酶呔鹊娜穗妷夯鶞?zhǔn)電路給惠斯通電橋的橋臂提供高精度，低溫漂的基準(zhǔn)電壓，提高電橋的輸出精度，正負(fù)電壓轉(zhuǎn)換單元使用單片式非隔離DC/DC轉(zhuǎn)換電路，將正電壓轉(zhuǎn)換成為負(fù)電壓，給運(yùn)算放大器供電，使得惠斯通電橋放大器既可輸出正電壓也可輸出負(fù)電壓；本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，采用單極性電源供電實(shí)現(xiàn)了惠斯通電橋的雙極性電壓輸出的功能，從而節(jié)省了一路輸入電壓，極大的節(jié)約了成本。
【專利說明】—種單電源輸入雙電源輸出的惠斯通電橋放大器【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電子器件領(lǐng)域，具體涉及一種單電源輸入雙電源輸出的惠斯通電橋放大器。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的放大器電路中，如果采用單一正電源供電，則放大器輸出必然是正電壓輸出，而不能輸出負(fù)電壓；能實(shí)現(xiàn)雙極性電壓輸出的放大電路中，供電方式都為正負(fù)雙電源供電，這種雙電源供電造成了成本的極大浪費(fèi)；另外，現(xiàn)有的放大器電路采用印制板(PCB板)與塑封器件制造，具有體積大、工作溫度范圍窄、可靠性差等缺點(diǎn)，隨著電子器件的不斷發(fā)展，對(duì)電路模塊的體積、工作溫度、可靠性等提出了更高的要求，在某些特殊的使用環(huán)境下，傳統(tǒng)的PCB印制電路已無法滿足使用要求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種單電源輸入雙電源輸出的惠斯通電橋放大器。
[0004]一種單電源輸入雙電源輸出的惠斯通電橋放大器，包括電源電壓VCC，基準(zhǔn)電壓?jiǎn)卧€包括正負(fù)電壓轉(zhuǎn)換單元和惠斯通電橋放大器單元；所述電源電壓VCC的輸出端分別連接基準(zhǔn)電壓?jiǎn)卧驼?fù)電壓轉(zhuǎn)換單元的輸入端，基準(zhǔn)電壓?jiǎn)卧驼?fù)電壓轉(zhuǎn)換單元的輸出端分別與惠斯通電橋放大器單元連接。
[0005]所述基準(zhǔn)電壓?jiǎn)卧獮槿穗妷夯鶞?zhǔn)電路。
[0006]所述正負(fù)電壓轉(zhuǎn)換單元使用單片式非隔離DC/DC轉(zhuǎn)換電路。
[0007]所述基準(zhǔn)電壓?jiǎn)卧ǖ谝浑娐稩Cl，第一電路ICl的電壓輸入端連接電源電壓VCC，第一電路ICl的第一公共端連接GND，第一電路ICl的基準(zhǔn)電壓輸出端連接惠斯通電橋放大器單元；
[0008]所述正負(fù)電壓轉(zhuǎn)換單元包括第二電路IC2，二極管D1，電感LI ;第二電路IC2的電壓輸入端連接電源電壓VCC，第二電路IC2的反饋輸入端連接第一電感LI的一端及二極管Dl的陰極，電感LI的另一端連接GND，第二電路IC2的開關(guān)電壓輸出端連接二極管Dl的陽(yáng)極，第二電路IC2的第二公共端連接GND，第二電路IC2的控制輸入端連接第二電路IC2的開關(guān)電壓輸出端，第二電路IC2的開關(guān)電壓輸出端連接惠斯通電橋放大器單元；
[0009]所述惠斯通電橋放大器單元包括第三電路IC3，第三電路IC3的正電壓輸入端連接電源電壓VCC，第三電路IC3的同相輸入端通過電阻與第一電路ICl的基準(zhǔn)電壓輸出端連接且接地，第三電路IC3的反相輸入端通過電阻與第一電路ICl的基準(zhǔn)電壓輸出端連接，第三電路IC3的負(fù)電壓輸入端連接正負(fù)電壓轉(zhuǎn)換單元的第二電路IC2的開關(guān)電壓輸出端，第三電路IC3的運(yùn)放輸出端通過電阻輸出且接地。
[0010]本實(shí)用新型的一種單電源輸入雙電源輸出的惠斯通電橋放大器，采用高精度、低溫漂、高穩(wěn)定性的三端式基準(zhǔn)芯片為電橋提供輸入基準(zhǔn)電壓，采用單片式非隔離集成DC/DC電壓轉(zhuǎn)換器芯片，把正極性的電源電壓轉(zhuǎn)換為負(fù)極性電壓，為電橋電路中的高精度運(yùn)算放大器提供負(fù)電壓，使得運(yùn)算放大器的輸出端不僅可以輸出正極性電壓而且也可以輸出負(fù)極性電壓，從而實(shí)現(xiàn)了單電源輸入雙電源輸出的功能。
[0011]本實(shí)用新型相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0012]1、本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，采用單極性電源供電實(shí)現(xiàn)了惠斯通電橋的雙極性電壓輸出的功能，從而節(jié)省了一路輸入電壓，極大的節(jié)約了成本；
[0013]2、本實(shí)用新型采用了高精度、低溫漂、高穩(wěn)定性的三端式基準(zhǔn)芯片和高精度、低漂移、低失調(diào)的運(yùn)算放大器使得電橋的輸出具有高精度、低溫漂的特性。
[0014]3、本實(shí)用新型采用采用單片式非隔離集成DC/DC電壓轉(zhuǎn)換器芯片，把正極性的電源電壓轉(zhuǎn)換為負(fù)極性電壓，具有轉(zhuǎn)換效率高，輸出精度高的特點(diǎn)。
[0015]4、本實(shí)用新型電路采用厚膜混合集成電路工藝制造，可靠性高，工作溫度范圍寬，最高溫度可達(dá)125°C，最低可達(dá)_55°C。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的一種單電源輸入雙電源輸出的惠斯通電橋放大器作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0018]如圖1所示，本實(shí)用新型的一種單電源輸入雙電源輸出的惠斯通電橋放大器，由基準(zhǔn)電壓?jiǎn)卧?、正負(fù)電壓轉(zhuǎn)換單元2、惠斯通電橋放大器單元3三單元組成，所述的基準(zhǔn)電壓?jiǎn)卧狪連接電橋放大器單元3 ;所述正負(fù)電壓轉(zhuǎn)換單元2連接惠斯通電橋放大器單元3 ；基準(zhǔn)電壓?jiǎn)卧狪使用高精度的三端電壓基準(zhǔn)電路給惠斯通電橋的橋臂提供高精度，低溫漂的基準(zhǔn)電壓，提高電橋的輸出精度，正負(fù)電壓轉(zhuǎn)換單元2使用單片式非隔離DC/DC轉(zhuǎn)換電路，將正電壓轉(zhuǎn)換成為負(fù)電壓，給運(yùn)算放大器供電，使得惠斯通電橋放大器既可輸出正電壓也可輸出負(fù)電壓。
[0019]基準(zhǔn)電壓?jiǎn)呜包括第一電路ICl,第一電容Cl,第二電容C2;第一電容Cl的一端連接電源電壓VCC，另一端連接GND ;第二電容C2的一端連接電源電壓VCC，另一端連接GND ;第一電路ICl的電壓輸入端連接電源電壓VCC，第一電路ICl的第一公共端連接GND，第一電路ICl的基準(zhǔn)電壓輸出端連接惠斯通電橋放大器單元3。
[0020]正負(fù)電壓轉(zhuǎn)換單元2包括第二電路IC2，第四電容C4，第五電容C5，第一二極管Dl,第一電感LI ;第二電路IC2的電壓輸入端連接電源電壓VCC，第二電路IC2的反饋輸入端連接第一電感LI的一端，第二電路IC2的反饋輸入端連接第一二極管Dl的陰極，第二電路IC2的開關(guān)電壓輸出端連接第一二極管Dl的陽(yáng)極，第二電路IC2的第二公共端連接GND，第二電路IC2的控制輸入端連接第二電路IC2的開關(guān)電壓輸出端,第一電感LI的另一端連接GND，第四電容C4的一端連接第二電路IC2的開關(guān)電壓輸出端，第五電容C5的一端連接第二電路IC2的開關(guān)電壓輸出端，第四電容C4的另一端連接GND，第五電容C5的另一端連接GND，第二電路IC2的開關(guān)電壓輸出端連接惠斯通電橋放大器單元3。
[0021 ] 惠斯通電橋放大器單元3包括第三電路IC3，第三電容C3，第一電阻Rl，第二電阻R2，第三電阻R3，第四電阻R4，第五電阻R5，第六電阻R6，第七電阻R7，第八電阻R8，第九電阻R9，第十電阻RlO ;第一電阻Rl的一端連接基準(zhǔn)電壓?jiǎn)卧牡谝浑娐稩Cl的基準(zhǔn)電壓輸出端，第一電阻Rl的另一端連接第四電阻R4的一端，第二電阻R2的一端連接基準(zhǔn)電壓?jiǎn)呜５牡谝浑娐稩Cl的基準(zhǔn)電壓輸出端,第二電阻R2的另一端連接第三電阻R3的一端,第三電阻R3的另一端連接第三電路IC3的同相輸入端，第四電阻R4的另一端連接第三電路IC3的反相輸入端，第五電阻R5的一端連接第三電路IC3的反相輸入端,第五電阻R5的另一端連接第六電阻R6的一端，第六電阻R6的另一端連接第十電阻RlO的一端，第十電阻RlO的另一端連接惠斯通電橋放大器單元3的輸出，第七電阻R7的一端連接第三電路IC3的同相輸入端，第七電阻R7的另一端連接第八電阻R8的一端，第八電阻R8的另一端連接GND，第九電阻R9的一端連接第十電阻RlO的一端，第九電阻R9的另一端連接第三電路IC3的運(yùn)放輸出端，第三電容C3的一端連接第九電阻R9的一端，第三電容C3的另一端連接GND，第三電路IC3的正電壓輸入端連接電源電壓VCC，第三電路IC3的負(fù)電壓輸入端連接正負(fù)電壓轉(zhuǎn)換單元的第二電路IC2的開關(guān)電壓輸出端。
[0022]本實(shí)用新型采用厚膜混合集成電路工藝制造生產(chǎn)，采用裸芯片裝配，金屬雙列直插全氣密封裝，具有體積小、工作溫度范圍寬、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。
【權(quán)利要求】
1.一種單電源輸入雙電源輸出的惠斯通電橋放大器,包括電源電壓VCC,基準(zhǔn)電壓?jiǎn)卧?1)，其特征在于:還包括正負(fù)電壓轉(zhuǎn)換單元(2)和惠斯通電橋放大器單元(3);所述電源電壓VCC的輸出端分別連接基準(zhǔn)電壓?jiǎn)卧?I)和正負(fù)電壓轉(zhuǎn)換單元(2)的輸入端，基準(zhǔn)電壓?jiǎn)卧?I)和正負(fù)電壓轉(zhuǎn)換單元(2)的輸出端分別與惠斯通電橋放大器單元(3)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種單電源輸入雙電源輸出的惠斯通電橋放大器，其特征在于:所述基準(zhǔn)電壓?jiǎn)卧?I)為三端電壓基準(zhǔn)電路。
3.如權(quán)利要求2所述的一種單電源輸入雙電源輸出的惠斯通電橋放大器，其特征在于:所述正負(fù)電壓轉(zhuǎn)換單元(2)使用單片式非隔離DC/DC轉(zhuǎn)換電路。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的一種單電源輸入雙電源輸出的惠斯通電橋放大器，其特征在于: 所述基準(zhǔn)電壓?jiǎn)卧?I)包括第一電路IC1，第一電路ICl的電壓輸入端連接電源電壓VCC，第一電路ICl的第一公共端連接GND，第一電路ICl的基準(zhǔn)電壓輸出端連接惠斯通電橋放大器單元(3); 所述正負(fù)電壓轉(zhuǎn)換單元(2)包括第二電路IC2，二極管D1，電感LI ;第二電路IC2的電壓輸入端連接電源電壓VCC，第二電路IC2的反饋輸入端連接第一電感LI的一端及二極管Dl的陰極，電感LI的另一端連接GND，第二電路IC2的開關(guān)電壓輸出端連接二極管Dl的陽(yáng)極，第二電路IC2的第二公共端連接GND，第二電路IC2的控制輸入端連接第二電路IC2的開關(guān)電壓輸出端，第二電路IC2的開關(guān)電壓輸出端連接惠斯通電橋放大器單元(3)； 所述惠斯通電橋放大器單元(3 )包括第三電路IC3，第三電路IC3的正電壓輸入端連接電源電壓VCC，第三電路IC3的同相輸入端通過電阻與第一電路ICl的基準(zhǔn)電壓輸出端連接且接地，第三電路IC3的反相輸入端通過電阻與第一電路ICl的基準(zhǔn)電壓輸出端連接，第三電路IC3的負(fù)電壓輸入端連接正負(fù)電壓轉(zhuǎn)換單元的第二電路IC2的開關(guān)電壓輸出端，第三電路IC3的運(yùn)放輸出端通過電阻輸出且接地。
【文檔編號(hào)】H03F3/45GK203574613SQ201320651984
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2013年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月22日
【發(fā)明者】張安寧 申請(qǐng)人:天水華天微電子股份有限公司