一種電荷放大器的製作方法

2023-05-29 14:55:56 1

專利名稱：一種電荷放大器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及放大器領域，尤其涉及一種電荷放大器。
背景技術：
電荷放大器作為一種直接將電荷轉換成電壓信號的放大器，被廣泛地運用於傳感器(如壓電式傳感器，光電傳感器等)的轉換電路。傳統電荷放大器的電路結構如圖I所示，由一個運算放大器0P、一個積分電容Cl和一個平衡電阻R組成，積分電容Cl和平衡電阻R並聯後，跨接在運算放大器的負輸入端和輸出端之間。由於積分電容Cl的電容值會隨溫度變化而發生變化,將積分電容Cl用於圖I結構的電荷放大器中，從低溫(-20度)到高溫(80度)，電荷放大器的測量結果也會跟著電容值的變化而發生變化，變化大小因電容溫度係數不同而異，對高精度測量顯然影響很大。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一電荷放大器，解決由於電荷放大器中積分電容的電容值隨溫度的變化而變化，造成的影響測量精度的問題，用含有鉬電阻的修正電路，對電荷放大器在不同的溫度的輸出結果進行修正，以解決積分電容隨溫度變化造成的測量偏差。為了實現上述目的，本實用新型提供了一種電荷放大器，包括一個運算放大器、一個積分電容和一個放電電路，所述積分電容跨接在運算放大器的負輸入端和輸出端之間，所述放電電路與所述積分電容並聯，在所述運算放大器的輸出端連接有一個修正電路，所述修正電路用於修正運算放大器的輸出結果；所述修正電路包括修正運算放大器、電阻R2和鉬電阻Pt，電阻R2跨接於修正運算放大器的負輸入端和輸出端之間，鉬電阻Pt —端連接在所述運算放大器的輸出端，另一端連接在所述修正運算放大器的負輸入端。其中，電阻R2和鉬電阻Pt之間的電阻值關係為_R2/Pt的值等於所述積分電容V-C關係曲線的斜率。與現有技術相比，本實用新型具有如下有益效果本實用新型用含有鉬電阻的修正電路，對電荷放大器在不同的溫度的輸出結果進行修正，解決積分電容隨溫度變化造成的測量偏差，利用鉬電阻在溫度變化時阻值會發生變化的特性，只要讓修正電路滿足_R2/Pt的值等於所述積分電容所述積分電容V-C關係曲線的斜率，即可修正積分電容隨溫度變化造成的測量偏差。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖[0011]圖I為現有技術電荷放大器電路結構示意圖；圖2為本實用新型電荷放大器的ー種電路結構示意圖；圖3為本實用新型電荷放大器的另ー種電路結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。參見圖2，為本實用新型電荷放大器的ー種電路結構示意圖，所述電荷放大器，包括運算放大器0P、積分電容Cl和放電電路，本實施例中，所述放電電路由平衡電阻R組成，當然放電電路還可以有其他組成方式，如光耦串聯放電電阻的方式。所述平衡電阻R與所 述積分電容Cl並聯後，跨接在運算放大器的負輸入端和輸出端之間。在所述運算放大器OP的輸出端連接有ー個修正電路，所述修正電路用於修正運算放大器的輸出結果；所述修正電路包括修正運算放大器OPl、電阻R2和鉬電阻Pt，電阻R2跨接於修正運算放大器OPl的負輸入端和輸出端之間，鉬電阻Pt —端連接在所述運算放大器OP的輸出端，另一端連接在所述修正運算放大器OPl的負輸入端，所述修正運算放大器OPl的正輸入端接地。其中，電阻R2和鉬電阻Pt之間的電阻值關係為-R2/Pt的值等於所述積分電容兩端電壓與電容值關係曲線的斜率，即R2/Pt的值與所述積分電容V-C關係曲線的斜率值互為相反數，其中積分電容V-C關係曲線用公式表示為V=-Q/C，本實用新型在確定電阻R2和鉬電阻Pt之間的電阻值之前，需要先測出積分電容的V-C曲線。參見圖3，為本實用新型電荷放大器的另ー種電路結構示意圖，在圖2的基礎上增加了與鉬電阻Pt串聯的電阻Rl，此時，電阻Rl、R2和鉬電阻Pt之間的電阻值關係為-R2/(Rl+Pt)是一條和電容溫度係數相匹配的曲線，引入電阻Rl後，可根據不同電容的溫度係數來調整各項參數，達到需要匹配的效果。本實用新型核心思想是將溫度補償引入積分電路，利用鉬電阻(溫度傳感器)在溫度變化時阻值會發生變化的特性，對電荷放大器輸出結果進行補償，保證從低溫(-20度)到高溫(80度)測量結果不發生偏差。本說明書中公開的所有特徵，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特徵和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說明書(包括任何附加權利要求、摘要和附圖)中公開的任一特徵，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特徵加以替換。即，除非特別敘述，每個特徵只是ー系列等效或類似特徵中的ー個例子而已。本實用新型並不局限於前述的具體實施方式
。本實用新型擴展到任何在本說明書中披露的新特徵或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組
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權利要求1.一種電荷放大器,包括一個運算放大器、一個積分電容和ー個放電電路,所述積分電容跨接在運算放大器的負輸入端和輸出端之間，所述放電電路與所述積分電容並聯，其特徵在於，在所述運算放大器的輸出端連接有ー個修正電路，所述修正電路用於修正運算放大器的輸出結果； 所述修正電路包括修正運算放大器、電阻R2和鉬電阻Pt，電阻R2跨接於修正運算放大器的負輸入端和輸出端之間，鉬電阻Pt —端連接在所述運算放大器的輸出端，另一端連接在所述修正運算放大器的負輸入端。
2.如權利要求I所述的電荷放大器，其特徵在幹， 電阻R2和鉬電阻Pt之間的電阻值關係為-R2/Pt的值等於所述積分電容V-C關係曲線的斜率。
3.如權利要求I所述的電荷放大器，其特徵在於，所述修正電路還包括與鉬電阻Pt串聯的電阻Rl。
專利摘要本實用新型公開了一種電荷放大器，包括一個運算放大器、一個積分電容和一個放電電路，所述放電電路與所述積分電容並聯後，跨接在運算放大器的負輸入端和輸出端之間，在所述運算放大器的輸出端連接有一個修正電路，所述修正電路包括修正運算放大器、電阻R2和鉑電阻Pt，電阻R2跨接於修正運算放大器的負輸入端和輸出端之間，鉑電阻Pt一端連接在所述運算放大器的輸出端，另一端連接在所述修正運算放大器的負輸入端。利用鉑電阻在溫度變化時阻值會發生變化的特性，只要讓修正電路滿足-R2/Pt的值等於所述積分電容V-C關係曲線的斜率，即可修正積分電容隨溫度變化造成的測量偏差。
文檔編號H03F3/45GK202602595SQ20122024921
公開日2012年12月12日 申請日期2012年5月30日 優先權日2012年5月30日
發明者李正 申請人:四川興達明科機電工程有限公司