[發(fā)明專利]溫偏函數(shù)發(fā)生器和零位與倍率溫偏調(diào)整器及通用溫度補(bǔ)償器

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010199708.6
• 申請(qǐng)日: 2010-06-04
• 公開（公告）號(hào): CN101860349A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱明;于燕萍;張金龍;夏根明;司霞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類號(hào): H03K3/011
• 分類號(hào): H03K3/011
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及溫偏函數(shù)發(fā)生器和零位與倍率溫偏調(diào)整器及通用溫度補(bǔ)償器，特別是采用模擬電路實(shí)現(xiàn)的溫偏函數(shù)發(fā)生器與通用溫度補(bǔ)償器，屬于信號(hào)變換、自動(dòng)控制與測量技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

傳感器、測量電路、信號(hào)處理等環(huán)節(jié)常采用半導(dǎo)體器件，對(duì)溫度的變化較為敏感，導(dǎo)致在不同溫度下測量或運(yùn)算的誤差，而在測量儀器或設(shè)備中由于溫度變化造成的誤差需要盡量避免或降低。

溫度變化導(dǎo)致的誤差，即輸出信號(hào)由于溫度變化而導(dǎo)致偏離原來的數(shù)值，通常是溫度的函數(shù)，偏離情況通常表現(xiàn)為零位偏移與倍率偏移，如圖1a所示；有時(shí)其原倍率還表現(xiàn)出正負(fù)不同的情況，如圖1b所示，需要通過調(diào)整、補(bǔ)償來加以校正。

溫度補(bǔ)償是降低或避免溫度變化造成誤差的重要方法，溫度變化造成的誤差還需要用對(duì)溫度變化敏感的器件或電路來進(jìn)行修正。常用溫度偏移函數(shù)發(fā)生器其溫變特性與靈敏度特性同時(shí)調(diào)節(jié)，使用不夠方便；而常規(guī)的溫度補(bǔ)償器通用性較差，由于零位溫度補(bǔ)償與倍率溫度補(bǔ)償耦合在一起，導(dǎo)致溫度補(bǔ)償器的參數(shù)整定較為困難。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供用模擬電路實(shí)現(xiàn)的溫偏函數(shù)發(fā)生器、帶調(diào)整功能的零位與倍率溫偏調(diào)整器及零位溫偏與倍率溫偏分開補(bǔ)償調(diào)整的通用溫度補(bǔ)償器，解決由于零位溫偏與倍率溫偏補(bǔ)償相互耦合而導(dǎo)致參數(shù)調(diào)整困難的問題。

本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

溫偏函數(shù)發(fā)生器的放大倍數(shù)或輸出電壓與溫度變化呈函數(shù)關(guān)系，溫偏函數(shù)發(fā)生器是可調(diào)倍率溫偏發(fā)生器的重要組成部分，而溫偏函數(shù)發(fā)生器或可調(diào)倍率溫偏發(fā)生器是可調(diào)零位溫偏發(fā)生器的主要組成部分，可調(diào)倍率溫偏發(fā)生器也是倍率溫偏調(diào)整器的重要組成部分，可調(diào)零位溫偏發(fā)生器是零位溫偏調(diào)整器的重要組成部分，通用溫度補(bǔ)償器則由零位溫偏調(diào)整器和倍率溫偏調(diào)整器構(gòu)成。

一種溫偏函數(shù)發(fā)生器，有一個(gè)輸入端、一個(gè)輸出端；溫偏函數(shù)發(fā)生器由運(yùn)放、熱敏元件、電位器與多個(gè)電阻組成，運(yùn)放的同相輸入端接電位器的滑動(dòng)端，電位器的二個(gè)固定端一端通過電阻接溫偏函數(shù)發(fā)生器的輸入端、另一端通過電阻接地，運(yùn)放的反相輸入端通過兩個(gè)熱敏元件或一個(gè)電阻一個(gè)熱敏元件分別接溫偏函數(shù)發(fā)生器的輸入端與接運(yùn)放的輸出端，運(yùn)放的輸出端接為溫偏函數(shù)發(fā)生器的輸出端。

溫偏函數(shù)發(fā)生器根據(jù)所采的熱敏元件的不同通常有比例型與電壓型二種形式，比例型溫偏函數(shù)發(fā)生器的熱敏元件通常采用熱敏電阻，電壓型溫偏函數(shù)發(fā)生器的熱敏元件通常采用二極管或穩(wěn)壓管。熱敏元件也可以根據(jù)需要采用其它形式的二端熱敏器件。

溫偏函數(shù)發(fā)生器的放大比例或輸出電壓為溫度的函數(shù)，在標(biāo)準(zhǔn)溫度時(shí)溫偏函數(shù)發(fā)生器的放大比例或輸出電壓可調(diào)為零，應(yīng)用于通用溫度補(bǔ)償器在標(biāo)準(zhǔn)溫度時(shí)不至于影響到整個(gè)系統(tǒng)的放大倍數(shù)與溫度變化時(shí)整個(gè)系統(tǒng)的的零位輸出電壓。

一種含有溫偏函數(shù)發(fā)生器的可調(diào)倍率溫偏發(fā)生器，有一個(gè)輸入端、一個(gè)輸出端；可調(diào)倍率溫偏發(fā)生器由溫偏函數(shù)發(fā)生器與增益可調(diào)放大器組成，增益可調(diào)放大器有一個(gè)輸入端與一個(gè)輸出端，其電壓放大倍數(shù)的大小可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)；溫偏函數(shù)發(fā)生器的輸入端接為可調(diào)倍率溫偏發(fā)生器的輸入端，溫偏函數(shù)發(fā)生器的輸出端接增益可調(diào)放大器的輸入端，增益可調(diào)放大器的輸出端接為可調(diào)倍率溫偏發(fā)生器的輸出端。

所述的增益可調(diào)放大器可以采用雙極性增益可調(diào)放大器，根據(jù)結(jié)構(gòu)或功能的差異雙極性增益可調(diào)放大器有電壓型雙極性增益可調(diào)放大器、簡約型雙極性增益可調(diào)放大器、電流型雙極性增益可調(diào)放大器、乘法型雙極性增益可調(diào)放大器、統(tǒng)調(diào)型雙極性增益可調(diào)放大器、分調(diào)型雙極性增益可調(diào)放大器六種形式：

電壓型雙極性增益可調(diào)放大器由運(yùn)放、電位器與多個(gè)電阻組成，運(yùn)放的同相輸入端通過電阻接電位器的滑動(dòng)端，電位器的二個(gè)固定端一端接為雙極性增益可調(diào)放大器的輸入端、另一端接地，運(yùn)放的反相輸入端通過電阻接運(yùn)放的輸出端、通過電阻或電阻的并聯(lián)電路接雙極性增益可調(diào)放大器的輸入端、并通過電阻接地，運(yùn)放的輸出端接為雙極性增益可調(diào)放大器的輸出端。

簡約型雙極性增益可調(diào)放大器由運(yùn)放、電位器與多個(gè)電阻組成，運(yùn)放的同相輸入端接電位器的滑動(dòng)端，電位器的二個(gè)固定端一端接為雙極性增益可調(diào)放大器的輸入端、另一端接地，運(yùn)放的反相輸入端通過電阻接雙極性增益可調(diào)放大器的輸入端、通過電阻接地、并通過電阻接運(yùn)放的輸出端，運(yùn)放的輸出端接為雙極性增益可調(diào)放大器的輸出端。