[發明專利]一種聲表面波傳感器應用電路

在審

• 申請號: 201410111364.7
• 申請日: 2014-03-24
• 公開（公告）號: CN103873013A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 文常保;方吉善;李演明;巨永鋒;許宏科;全思
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: H03H9/25
• 分類號: H03H9/25;H03H9/145
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 林兵

技術領域

本發明屬于傳感器領域，具體涉及一種聲表面波傳感器應用電路。

背景技術

聲表面波傳感器因具有體積小、重量輕、穩定性好、靈敏度高以及無線無源的方便的工作方式等諸多優點，常常被用于多種復雜惡劣中待測物理量的測量。常見的聲表面波傳感器由聲表面波器件、敏感薄膜和相關檢測電路組成，當外界待測物理量如氣體濃度作用于聲表面波器件上的敏感薄膜上，聲表面波器件的諧振頻率相應改變，進而得到氣體濃度和頻率改變的對應關系，實現對待測物理量的測量。

聲表面波振蕩器作為聲表面波傳感器的敏感元件，其頻率穩定度直接影響著傳感器的分辨力、穩定性和測試精度，同時聲表面波振蕩器的選頻反饋網絡決定著聲表面波振蕩器的性能。目前，多數聲表面波振蕩器采用簡單的LC并聯諧振作為選頻網絡，然而該種聲表面波振蕩器輸出波形不理想，穩定性差，在用于聲表面波傳感器設計時，并不能對待測物理量進行高精度的測量。同時，由于聲表面波器件易受到來自外界環境如濕度、溫度、電磁等測量條件的干擾，這些干擾不僅會帶來測量誤差，甚至會導致被測信號完全淹沒在干擾及噪聲信號中。

發明內容

針對上述聲表面波傳感器電路的缺陷或不足，本發明提供了一種聲表面波傳感器應用電路，該電路能夠輸出兩路聲表面波振蕩器差頻信號，具有電容式負反饋，且其結構簡單；該電路使得聲表面波傳感器穩定性好，且抗干擾能力強。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種聲表面波傳感器應用電路，包括第一聲表面波振蕩器電路、第二聲表面波振蕩器電路、混頻電路和LC無源低通濾波電路，其中，第一聲表面波振蕩器電路和第二聲表面波振蕩器電路的輸出端分別連接混頻電路的輸入端，混頻電路的輸出端連接LC無源低通濾波電路的輸入端。

進一步的，所述第一聲表面波振蕩器電路包括第一電源VCC、電解電容C11、電容C12、電容C13、電容C14、電感L11、電感L12、偏置電阻R11、偏置電阻R12、反饋電阻R13、高頻小功率管BJT1、聲表面波器件SAW1和第一聲表面波振蕩器波形輸出端口；其中：第一電源VCC的輸出端連接電解電容C11的正極、電容C12和電感L11，電解電容C11、電容C12和電感L11三者并聯組成第一濾除直流干擾電路；電解電容C11的負極和電容C12的輸出端與聲表面波器件SAW1的輸出端S12連接，電感L11的另一端與聲表面波器件SAW1的輸入端S11、電感L12和偏置電阻R11分別連接；高頻小功率管BJT1的基極B、偏置電阻R11的另一端和偏置電阻R12三者連接，高頻小功率管BJT1的集電極C、電感L12的另一端和電容C14三者連接，高頻小功率管BJT1的發射極E、反饋電阻R13和電容C13三者連接；聲表面波器件SAW1的輸出端S13與電容C13連接；偏置電阻R12的另一端、反饋電阻R13的另一端以及聲表面波器件SAW1的輸出端S14均接地；第一聲表面波振蕩器波形輸出端口與電容C14、高頻小功率管BJT1的發射極E連接；

所述第二聲表面波振蕩器電路包括電解電容C21、電容C22、電容C23、電容C24、電感L21、電感L22、偏置電阻R21、偏置電阻R22、反饋電阻R23、高頻小功率管BJT2、聲表面波器件SAW2和第二聲表面波振蕩器波形輸出端口；其中：第一電源VCC的輸出端連接電解電容C21的正極、電容C22和電感L21，電解電容C21、電容C22和電感L21三者并聯組成第二濾除直流干擾電路；電解電容C21的負極和電容C22的輸出端與聲表面波器件SAW2的輸出端S22連接，電感L21的另一端與聲表面波器件SAW2的輸入端S21、電感L22和偏置電阻R21分別連接；高頻小功率管BJT2的基極B、偏置電阻R21的另一端和偏置電阻R22三者連接，高頻小功率管BJT2的集電極C、電感L22的另一端和電容C24三者連接，高頻小功率管BJT2的發射極E、反饋電阻R23和電容C23三者連接；聲表面波器件SAW2的輸出端S23與電容C23連接；偏置電阻R22的另一端、反饋電阻R23的另一端以及聲表面波器件SAW2的輸出端S24均接地；第二聲表面波振蕩器波形輸出端口與電容C24、高頻小功率管BJT2的發射極E連接；