[實用新型]一種用于氣體檢測裝置的放大電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721043950.8
• 申請日: 2017-08-21
• 公開（公告）號: CN207198085U
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發(fā)明（設計）人: 張壘
• 申請（專利權）人: 深圳市萬儀科技有限公司
• 主分類號: G01N27/407
• 分類號: G01N27/407
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙)11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本實用新型涉及氣體檢測裝置，尤其是一種氣體傳感器的信號放大技術領域，特別涉及一種用于氣體檢測裝置的放大電路。

背景技術

氣體檢測裝置是用于對氣體進行檢測的裝置，例如氣體傳感器，可以針對某一種或者多種氣體進行采集并檢測的裝置。本實用新型屬與電化學式氣體傳感器里的燃料電池型氣體傳感器的信號調理電路，用于傳感器信號的放大輸出。必要的燃料電池型氣體傳感器提供電位恒定的基準電壓，氣體傳感器在目標氣體的激勵下產(chǎn)生微弱的電流信號，通過高性能集成運算放大器對電流信號進行電流電壓轉換，電壓信號再進行放大，使輸出電壓信號達到外部模數(shù)轉換器輸入的電平范圍，經(jīng)過特定的計算關系和參數(shù)計算后，可得出目標氣體的濃度。

參見圖1為現(xiàn)有的技術中采用的放大電路，大多數(shù)的燃料電池型氣體傳感器的信號調理電路主要由恒電位電路、采樣電路、放大電路組成；恒電位電路有集成運算放大器LM7721，電阻R1、R2構成負反饋電路，電容C1、C2用于濾波和消除干擾。Q1為P溝道場效應管，使得RE和WE電極電位保持恒定，且沒有電流流過。R6為采樣電阻，根據(jù)運算放大器的虛斷原理，微弱的電流通過電阻R6后全部流經(jīng)R4，電壓的放大倍數(shù)取決于R4和R6的比值，R4相對于R6越大，則放大倍數(shù)就越高。為了達到高增益輸出，需要引入大電阻，不可避免帶來電阻的熱噪聲，使得放大電路的信噪比降低。

實用新型內容

本實用新型實施例的目的在于提供一種用于氣體檢測裝置的放大電路，旨在解決單級運算放大器增益的降低，減小了電阻值以及電阻的熱噪聲。放大電路的頻率響應有效帶寬減小，使得噪聲的放大隨之減小，有效提高了放大電路的信噪比，另外隨著增益的要求下降，降低了運算放大器的性能要求，使得運算放大器的選擇空間增加。

為達到上述目的，本實用新型實施例公開了一種用于氣體檢測裝置的放大電路，包括：第一運算放大器U2A、氣體傳感器U3、第二運算放大器U2B、第三運算放大器、第一電阻R1、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻R10、第十一電阻R11、第一電容C1、第三電容C3、第五電容C5、第六電容C6、第七電容C7、第九電容C9、第十電容C10、PMOS管V1；

所述第一運算放大器U2A的正向輸入端與所述第一電容C1的一端、所述第一電阻R1的一端相連，所述第一電容C1的另一端接地，所述第一電阻R1的另一端與第一電壓相連；所述第一運算放大器U2A的反向輸入端與所述第一運算放大器U2A的輸出端之間連接有第三電容C3，且所述第一運算放大器U2A的反向輸入端與所述第三電阻R3的一端相連，所述第三電阻R3的另一端與所述第五電阻R5的一端、所述第五電容C5的一端分別相連，所述第五電容C5的另一端與所述第一運算放大器U2A的輸出端和所述第四電阻R4的一端相連；所述氣體傳感器U3的C腳和R腳分別與所述第四電阻R4的另一端、所述第五電阻R5的另一端相連，且所述第五電阻R5的另一端與所述PMOS管V1的漏極相連，所述PMOS管V1的源極分別與所述第六電容C6和第七電容C7的一個共同連接端相連，所述PMOS管V1的柵極與第二電壓相連，所述第六電容C6和第七電容C7的另一個共同連接端接地；

所述第二運算放大器U2B的正向輸入端通過所述第七電阻R7與所述第一電壓相連，所述第二運算放大器U2B的反向輸入端與，所述PMOS管V1的源極相連，所述第二運算放大器U2B的反向輸入端與輸出端相連；

所述第二運算放大器U2B的輸出端通過第九電阻R9與所述第三運算放大器的反向輸入端相連、且與所述第九電容C9的一端相連，所述第九電容C9的另一端接地，所述第三運算放大器的正向輸入端通過第十電阻R10與所述第二電壓相連，所述第三運算放大器的輸出端與反向輸入端通過并聯(lián)的所述第十一電阻R11和第十電容C10相連。

可選的，所述電路還包括：穩(wěn)壓管U1、第二電阻R2、第二電容C2、第四電容C4，所述穩(wěn)壓管U1的陽極接地，所述穩(wěn)壓管U1的陰極通過所述第二電阻R2連接到所述第二電壓，且所述第二電壓與地之間接入所述第二電容C2，且所述穩(wěn)壓管U1的陰極和地之間接入所述第四電容C4。

可選的，所述第一運算放大器U2A、所述第二運算放大器U2B、所述第三運算放大器的型號分別為：OP295、OP295、OPA336。