CN100451586C - 用于压阻式动态压力传感器的高频宽带放大电路 - Google Patents

用于压阻式动态压力传感器的高频宽带放大电路 Download PDF

Info

Publication number
CN100451586C
CN100451586C CNB2006100862051A CN200610086205A CN100451586C CN 100451586 C CN100451586 C CN 100451586C CN B2006100862051 A CNB2006100862051 A CN B2006100862051A CN 200610086205 A CN200610086205 A CN 200610086205A CN 100451586 C CN100451586 C CN 100451586C
Authority
CN
China
Prior art keywords
frequency
amplifier
circuit
amplification circuit
filter circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CNB2006100862051A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101131334A (zh
Inventor
王冰
王文襄
王善慈
李济顺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kunshan Shuangqiao Sensor Measurement Controlling Co Ltd
Original Assignee
Kunshan Shuangqiao Sensor Measurement Controlling Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kunshan Shuangqiao Sensor Measurement Controlling Co Ltd filed Critical Kunshan Shuangqiao Sensor Measurement Controlling Co Ltd
Priority to CNB2006100862051A priority Critical patent/CN100451586C/zh
Publication of CN101131334A publication Critical patent/CN101131334A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100451586C publication Critical patent/CN100451586C/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Amplifiers (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

一种用于压阻式动态压力传感器的高频宽带放大电路，连接于动态压力传感器输出线间，包括两级放大电路、电源滤波电路和信号滤波电路，第一级放大电路由仪表放大器构成，其输入端和负反馈端分别与传感器的两差分输出端连接；第二级放大电路由高速运算放大器构成，其输入端与仪表放大器的输出端相连；电源滤波电路为正负电源分别对地并联两电解电容，和分别对地并联两陶瓷电容；信号滤波电路为由呈Y连接的三个电感组成的自制带通滤波器，一个电感串接高频陶瓷电容后与运算放大器输出端相连，另一个电感并联高频陶瓷电容后接地，还有一个电感串接高频陶瓷电容后作为放大电路的输出端，本发明具有频率高、低噪声、上升速率快、抗干扰较强等特点。

Description

用于压阻式动态压力传感器的高频宽带放大电路
技术领域
本发明涉及一种高频宽带放大电路，特别涉及一种用于压阻式动态压力传感器的高频宽带放大电路，应用于军事工程、爆破试验、冲击波测量。
背景技术
现应用于宽带放大器高频测量的主要方法有：
1)直接使用高速运算放大器：此方法虽然高频特性好，但是由于运算放大器对噪声信号抑制能力差，放大信号时会将噪声同时放大影响输出。
2)直接使用高速仪表放大器：此方法虽然噪声特性小，但是在由于其基本特性电压上升速率相比运算放大器要慢很多，随放大倍数增加其高频特性会大大降低。
发明内容
为了弥补以上不足，本发明提供的一种宽带放大电路，具有频率高、低噪声、上升速率快、抗干扰较强，封装尺寸小等特点。
本发明的技术方案是这样实现的：一种用于压阻式动态压力传感器的高频宽带放大电路，连接于该动态压力传感器输出线间，包括第一级放大电路、第二级放大电路、电源滤波电路和信号滤波电路，其中：
1)该第一级放大电路由仪表放大器构成，该仪表放大器的输入端和负反馈端分别与该动态压力传感器的两差分输出端连接，该仪表放大器的增益倍数由外接电阻控制，该仪表放大器的输入端和负反馈端间外接高频陶瓷电容，实现对传感器输出信号滤波；
2)该第二级放大电路由高速运算放大器构成，该运算放大器的输入端与该仪表放大器的输出端相连，该运算放大器的输入端对地外接高频陶瓷电容，实现对该第一级放大电路输出信号滤波，该运算放大器的增益倍数由输出端与负反馈输入端间串接的可调电位器与负反馈输入端对地电阻的比值控制调节；
3)该电源滤波电路为该放大电路的正负电源分别对地并联两电解电容，同时还分别对地并联两陶瓷电容，实现对电源滤波；
4)该信号滤波电路为自制带通滤波器，由呈Y连接的三个电感组成，其中第一电感串接第一高频陶瓷电容后与该运算放大器输出端相连，第二电感并联第二高频陶瓷电容后接地，第三电感串接第三高频陶瓷电容后作为该高频宽带放大电路的输出端。
作为本发明的进一步改进，该仪表放大器中的高频陶瓷电容容量为20PF，该仪表放大器的增益倍数为5到10，该仪表放大器的电压上升速率为17V/μs。
作为本发明的进一步改进，该运算放大器中的高频陶瓷电容容量为1000PF，该运算放大器的电压上升速率为135V/μs。
作为本发明的进一步改进，该电源滤波电路中的两电解电容选择25V10μF，同时该电源滤波电路中的两陶瓷电容选择0.1μF。
作为本发明的进一步改进，该高频宽带放大电路的电压上升时间为0.5μS-0.2μS，频率带宽为500KHz-800KHz。
本发明的有益效果
该高频宽带放大电路电压上升速率快，上升时间0.5μS-0.2μS，其频率带宽500KHz-800KHz。其特殊的两级放大结构噪声低，对于第一级的小信号放大，使用高速低噪声共模抑制比高的仪表放大器，放大倍数控制在5到10倍之间，第二级对于放大后的信号使用高速运算放大器，保证其上升速率。在电路的多个部分使用了不同的滤波电路用来去除噪声提高其抗干扰的能力。
该高频宽带放大电路与高频动态压力传感器配合使用，在各种爆破，风洞及一些特殊场合使用，产品具有测量频率高，体积小，抗干扰能力强，使用方便等特点。
附图说明
图1是本发明中所述的高频宽带放大电路原理图；
图2是为用所述高频宽带放大电路组成的压阻式高频动态压力变送器的结构示意图；
图3为图中A部分的局部放大示意图。
对照图2和图3，作补充说明：
1——硅压阻力敏元件       7——转接件
2——固支环               8——变送器壳体
3——内引线               10——引出电缆
4——转接板               11——过渡线
5——探头壳               12——电路板
6——转接线
具体实施方式：
如图1所示，一种用于压阻式动态压力传感器的高频宽带放大电路，连接于该动态压力传感器输出线间，其特征在于，包括第一级放大电路、第二级放大电路、电源滤波电路和信号滤波电路，其中：
1)该第一级放大电路由仪表放大器U1构成，该仪表放大器的输入端和负反馈端分别与该动态压力传感器的两差分输出端连接，该仪表放大器的增益倍数由外接电阻R1控制，该仪表放大器的输入端和负反馈端间外接高频陶瓷电容C1，实现对传感器输出信号滤波，该仪表放大器中的高频陶瓷电容C1容量为20PF，该仪表放大器的增益倍数为5到10，该仪表放大器的电压上升速率为17V/μs；
2)该第二级放大电路由高速运算放大器U2构成，该运算放大器的输入端与该仪表放大器的输出端相连，该运算放大器的输入端对地外接高频陶瓷电容C2，实现对该第一级放大电路输出信号滤波，该运算放大器的增益倍数由输出端与负反馈输入端间串接的可调电位器W1与负反馈输入端对地电阻R3的比值控制调节，该运算放大器中的高频陶瓷电容C2容量为1000PF，该仪表放大器的电压上升速率为135V/μs；
3)该电源滤波电路为该放大电路的正负电源分别对地并联两电解电容C4和C3，该两电解电容C4和C3选择25V10μF，同时还分别对地并联两陶瓷电容C6和C5，该两陶瓷电容选择0.1μF，实现对电源滤波；
4)该信号滤波电路为自制带通滤波器，由呈Y连接的三个电感组成，其中第一电感L1串接第一高频陶瓷电容C7后与该运算放大器U2输出端相连，第二电感L3并联第二高频陶瓷电容C9后接地，第三电感L2串接第三高频陶瓷电容C8后作为该高频宽带放大电路的输出端。
如图1中，该运算放大器U2还设有电位器W1作为零位调节，由二极管D1给传感器提供恒流源，该高频宽带放大电路的电压上升时间为0.5μS-0.2μS，频率带宽为500KHz-800KHz。该高频宽带放大电路中的仪表放大器响应时间快于该运算放大器的响应时间，该电源滤波电路的抗干扰强于该信号滤波电路的抗干扰，而该信号滤波电路的抗干扰强于该仪表放大器和运算放大器的抗干扰，这样保证了该放大电路对传感器输出信号放大的同时响应快，而且对电源和信号的滤波，满足了压阻式动态压力传感器的特别要求。
如图2和3所示，一种用所述高频宽带放大电路组成的压阻式高频动态压力变送器，由压阻力敏组件、高频宽带放大电路、探头壳体5、连接于该探头壳体后端的变送器壳体8以及引出电缆10等组成，该压阻力敏组件由硅压阻力敏元件1形成，以该硅压阻力敏元件直接受压，并与该探头壳体5齐平封装，实现无管腔效应，该硅压阻力敏元件1之引出信号经该高频宽带放大电路后由该引出电缆10输出。
本发明中所述的硅压阻力敏元件采用申请人先前公开的专利技术制成(专利名称：一种微型动态压阻压力传感器及其制造方法，专利申请号：ZL200310106329.8)，该硅压阻力敏元件1固定于该探头壳5管腔口的固支环2上，该硅压阻力敏元件具有桥式结构的应变电阻，通过金丝内引线3转接到该探头壳5管腔内的转接板4上，该转接板又通过转接线6，将信号引入到固定于该变送器壳体8管腔内的设有该高频宽带放大电路的电路板12上，而该电路板12再由过渡线11外接到该变送器壳体尾部的引出电缆10。
该探头壳5和变送器壳体8通过转接件7密封连接、且两管腔导通，并与该引出电缆10的屏蔽层相连并接地，形成整体屏蔽。

Claims (5)

1、一种用于压阻式动态压力传感器的高频宽带放大电路，连接于该动态压力传感器输出线间，其特征在于，包括第一级放大电路、第二级放大电路、电源滤波电路和信号滤波电路，其中：
1)该第一级放大电路由仪表放大器(U1)构成，该仪表放大器的输入端和负反馈端分别与该动态压力传感器的两差分输出端连接，该仪表放大器的增益倍数由外接电阻(R1)控制，该仪表放大器的输入端和负反馈端间外接高频陶瓷电容(C1)，实现对传感器输出信号滤波；
2)该第二级放大电路由高速运算放大器(U2)构成，该运算放大器的输入端与该仪表放大器的输出端相连，该运算放大器的输入端对地外接高频陶瓷电容(C2)，实现对该第一级放大电路输出信号滤波，该运算放大器的增益倍数由输出端与负反馈输入端间串接的可调电位器(W1)与负反馈输入端对地电阻(R3)的比值控制调节；
3)该电源滤波电路为该放大电路的正负电源分别对地并联两电解电容，同时还分别对地并联两陶瓷电容，实现对电源滤波；
4)该信号滤波电路为自制带通滤波器，由呈Y连接的三个电感组成，其中第一电感(L1)串接第一高频陶瓷电容(C7)后与该运算放大器(U2)输出端相连，第二电感(L3)并联第二高频陶瓷电容(C9)后接地，第三电感(L2)串接第三高频陶瓷电容(C8)后作为该高频宽带放大电路的输出端。
2、如权利要求1所述的一种高频宽带放大电路，其特征在于，该仪表放大器中的高频陶瓷电容(C1)容量为20PF，该仪表放大器的增益倍数为5到10，该仪表放大器的电压上升速率为17V/μs。
3、如权利要求1所述的一种高频宽带放大电路，其特征在于，该运算放大器中的高频陶瓷电容(C2)容量为1000PF，该运算放大器的电压上升速率为135V/μs。
4、如权利要求1所述的一种高频宽带放大电路，其特征在于，该电源滤波电路中的两电解电容选择25V10μF，同时该电源滤波电路中的两陶瓷电容选择0.1μF。
5、如权利要求1所述的一种高频宽带放大电路，其特征在于，该高频宽带放大电路的电压上升时间为0.5μS-0.2μS，频率带宽为500KHz-800KHz。
CNB2006100862051A 2006-08-21 2006-08-21 用于压阻式动态压力传感器的高频宽带放大电路 Active CN100451586C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2006100862051A CN100451586C (zh) 2006-08-21 2006-08-21 用于压阻式动态压力传感器的高频宽带放大电路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2006100862051A CN100451586C (zh) 2006-08-21 2006-08-21 用于压阻式动态压力传感器的高频宽带放大电路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101131334A CN101131334A (zh) 2008-02-27
CN100451586C true CN100451586C (zh) 2009-01-14

Family

ID=39128683

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2006100862051A Active CN100451586C (zh) 2006-08-21 2006-08-21 用于压阻式动态压力传感器的高频宽带放大电路

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN100451586C (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110230778A (zh) * 2019-05-29 2019-09-13 西安交通大学 一种非介入式动态液压测量系统

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103471765B (zh) * 2013-09-06 2015-07-08 北京遥测技术研究所 一种水下动态压力传感器信号调理电路
EP3124933B1 (en) * 2014-03-27 2021-04-28 Citizen Finedevice Co., Ltd. Pressure-detecting device
CN105024437B (zh) * 2014-04-29 2017-05-17 昆山双桥传感器测控技术有限公司 用于物联网节点型压力传感器的可充电电源
CN106813813A (zh) * 2015-11-30 2017-06-09 北京航天斯达科技有限公司 一种可自动应变调零的应变调理装置
CN108760146A (zh) * 2018-06-05 2018-11-06 北京目黑科技有限公司 一种动态压力传感器和电子设备
CN108844675B (zh) * 2018-09-05 2023-10-31 西安远方航空技术发展有限公司 一种发动机进气道畸变测量动态压力调节器
CN110804984A (zh) * 2019-11-06 2020-02-18 深圳市雄鹰清洁服务有限公司 一种路面养护设备
CN112284582B (zh) * 2020-10-27 2021-12-07 南京信息工程大学滨江学院 一种传感检测信号滤波方法及压力检测系统与应用
CN118611757A (zh) * 2024-08-06 2024-09-06 深圳市东强精密科技有限公司 一种嵌入式红外接收集成模块及红外接收系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2259005Y (zh) * 1996-11-22 1997-08-06 杜静娴 微型地震报警器
CN2527225Y (zh) * 2001-08-13 2002-12-25 王湘生 一种数字式电话传输心电图机
JP2004333152A (ja) * 2003-04-30 2004-11-25 Hitachi Unisia Automotive Ltd センサ出力補正回路
WO2005050151A1 (en) * 2003-10-23 2005-06-02 Sherwood Services Ag Thermocouple measurement circuit

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2259005Y (zh) * 1996-11-22 1997-08-06 杜静娴 微型地震报警器
CN2527225Y (zh) * 2001-08-13 2002-12-25 王湘生 一种数字式电话传输心电图机
JP2004333152A (ja) * 2003-04-30 2004-11-25 Hitachi Unisia Automotive Ltd センサ出力補正回路
WO2005050151A1 (en) * 2003-10-23 2005-06-02 Sherwood Services Ag Thermocouple measurement circuit

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
精密低功耗仪表放大器INA118及其应用. 杨昌金，王涛.国外电子元器件，第2000年第6期. 2000
精密低功耗仪表放大器INA118及其应用. 杨昌金，王涛.国外电子元器件，第2000年第6期. 2000 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110230778A (zh) * 2019-05-29 2019-09-13 西安交通大学 一种非介入式动态液压测量系统
CN110230778B (zh) * 2019-05-29 2020-07-28 西安交通大学 一种非介入式动态液压测量系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN101131334A (zh) 2008-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100451586C (zh) 用于压阻式动态压力传感器的高频宽带放大电路
CN105375894B (zh) 一种高增益低噪音的微弱脉冲电流信号放大电路
DE112009000702T5 (de) Mikrofonbaugruppe mit integrierter Selbsttestschaltungsanordnung
CN101694156B (zh) 一种偶极子声波小信号处理装置
CN113671247B (zh) 一种基于pt对称电路的在线式微波功率传感器
EP1873909A3 (en) Ultra wide band, differental Input/output , high frequency active splitter in an integrated circuit.
CN103281042A (zh) 远距离传输iepe型电荷放大器
CN201047856Y (zh) 一种可以调整带宽的示波器
CN102981021A (zh) 差分式电容电压转换电路及加速度传感器检测系统
CN107911132A (zh) 一种电磁干扰消除装置
CN212748210U (zh) 基于压电陶瓷传感器的超声泄漏安全检测系统
CN104038161A (zh) 放大变电站气体浓度检测系统中信号的模块
CN209692712U (zh) 高度集成的电荷放大器电路
CN201847675U (zh) 基于pvdf传感器的脉搏信号处理电路
CN207819862U (zh) 一种单电源供电的增益可调的宽带放大器
CN2695987Y (zh) 低噪音电荷灵敏前置放大器
CN101701977B (zh) 单端电信号测量仪
CN104735601A (zh) 一种助听线圈检测装置及检测系统
CN106162435A (zh) 一种抑制谐振的麦克风单体
CN117713746B (zh) 一种压电信号调理电路
CN219124195U (zh) 一种称重控制电路
CN219394800U (zh) 一种航姿仪用滤波放大厚膜电路
CN108983297B (zh) 一种地面电磁信号检测电路
CN212163280U (zh) 一种用于压电加速度计的高精度放大电路
CN207995065U (zh) 一种输入输出隔离传感器信号调理电路

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant