[發(fā)明專利]傳感器讀出電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710072855.9
• 申請(qǐng)日: 2017-02-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106921384B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉珂
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 劉珂
• 主分類號(hào): H03K19/0185
• 分類號(hào): H03K19/0185;H03K19/003
• 代理公司: 北京匯澤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11228
• 代理人: 張瑾

本發(fā)明提供一種傳感器讀出電路。所述傳感器讀出電路包括斬波開(kāi)關(guān)陣列、多輸入接口、運(yùn)算放大器、反饋網(wǎng)絡(luò)，溫漂校正電路、斬波開(kāi)關(guān)、低通濾波器、數(shù)字控制邏輯電路以及振蕩器，本發(fā)明通過(guò)使用溫漂校正電路對(duì)電阻溫漂系數(shù)進(jìn)行校正，以及使用折疊共源共柵放大器對(duì)輸入的差分電壓對(duì)進(jìn)行放大處理，能夠減少電阻使用量，降低支路之間電阻失配概率，從而減小讀出信號(hào)誤差以及節(jié)約芯片成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及傳感器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種傳感器讀出電路。

背景技術(shù)

隨著智能制造和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，傳感器的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，為了提高傳感器的靈敏度及集成度，傳感器的傳感前端一般采用低電壓、低功耗的敏感部件，這些敏感部件的使用將會(huì)導(dǎo)致輸出信號(hào)極為微弱，甚至于很多傳感電壓輸出信號(hào)的幅度在1uv以下，這些傳感器前端敏感部件的設(shè)計(jì)，對(duì)后續(xù)傳感器讀出和放大電路的設(shè)計(jì)帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)。

目前，現(xiàn)有的傳感器讀出和放大電路采用如圖1所示的電路，傳感電壓輸出信號(hào)通過(guò)斬波開(kāi)關(guān)陣列調(diào)頻到高頻段后，進(jìn)入多輸入接口，所述多輸入接口將多路傳感電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為多路傳感電流信號(hào)，并再直接相加所述多路傳感電流信號(hào)后，接入放大電路中，所述放大電路對(duì)所述多路傳感電流信號(hào)并放大，得到放大的單路傳感電壓信號(hào)，并通過(guò)低通濾波器濾波后輸出，其中，數(shù)字控制邏輯電路為斬波開(kāi)關(guān)及斬波開(kāi)關(guān)陣列提供控制信號(hào)，振蕩器為數(shù)字控制邏輯電路提供工作時(shí)鐘。

在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下技術(shù)問(wèn)題：

現(xiàn)有的傳感器讀出電路，由于傳感器前端輸出的微弱電壓信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能力較弱，導(dǎo)致阻性的運(yùn)算放大器中閉環(huán)環(huán)路的電阻阻值非常大，從而占據(jù)較大的芯片面積，同時(shí)，多組輸入信號(hào)的電阻之間存在互相干擾導(dǎo)致的線路失配問(wèn)題，以及放大電路的輸出信號(hào)偏差較大問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供的傳感器讀出電路，能夠減少電阻使用量，降低支路之間電阻失配概率，從而減小讀出信號(hào)誤差以及節(jié)約芯片成本。

第一方面，本發(fā)明提供一種傳感器讀出電路，包括：

斬波開(kāi)關(guān)陣列、多輸入接口、運(yùn)算放大器、反饋網(wǎng)絡(luò)，溫漂校正電路、斬波開(kāi)關(guān)、低通濾波器、數(shù)字控制邏輯電路以及振蕩器，其中，

所述斬波開(kāi)關(guān)陣列第一端與傳感器傳感前端相連，用于接收所述傳感前端發(fā)送的傳感電壓信號(hào)，并將所述傳感電壓信號(hào)的頻率調(diào)制到高頻段；

所述多輸入接口的第一端與所述斬波開(kāi)關(guān)陣列的第二端相連，用于接收所述斬波開(kāi)關(guān)陣列發(fā)送的傳感電壓信號(hào)，并將所述傳感電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為傳感電流信號(hào)；

所述運(yùn)算放大器及所述反饋網(wǎng)絡(luò)的第一端與所述多輸入接口的第二端連接，用于將所述多輸入接口輸出的多路傳感電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為單路傳感電壓信號(hào)并以固定的倍數(shù)進(jìn)行放大；

所述溫漂校正電路與所述運(yùn)算放大器及所述反饋網(wǎng)絡(luò)的第一端相連，用于對(duì)所述運(yùn)算放大器及所述反饋網(wǎng)絡(luò)中由于電阻產(chǎn)生的溫漂進(jìn)行校正；

所述斬波開(kāi)關(guān)的第一端與所述運(yùn)算放大器的第二端相連，用于將所述運(yùn)算放大器輸出的單路電壓信號(hào)的頻率從高頻段調(diào)制到低頻段；

所述低通濾波器的第一端與所述斬波開(kāi)關(guān)的第二端連接，用于接收所述斬波開(kāi)關(guān)發(fā)送的單路電壓信號(hào)，并對(duì)所述單路電壓信號(hào)消除噪聲后輸出；

所述數(shù)字控制邏輯電路的第一端與所述斬波開(kāi)關(guān)陣列相連，所述數(shù)字控制邏輯電路的第二端與所述斬波開(kāi)關(guān)相連，用于為所述斬波開(kāi)關(guān)陣列及所述斬波開(kāi)關(guān)提供控制信號(hào)，所述控制信號(hào)用于控制所述斬波開(kāi)關(guān)陣列及所述斬波開(kāi)關(guān)的開(kāi)合狀態(tài)；

所述振蕩器與所述數(shù)字控制邏輯電路相連，用于為所述數(shù)字控制邏輯電路提供工作時(shí)鐘，以使所述數(shù)字控制邏輯電路產(chǎn)生所述控制信號(hào)。

可選地，所述斬波開(kāi)關(guān)陣列中斬波開(kāi)關(guān)的數(shù)量與接收到所述傳感電壓信號(hào)的路數(shù)相等。