[發明專利]一種電荷放大器

有效

• 申請號: 201811436258.0
• 申請日: 2018-11-28
• 公開（公告）號: CN109617534B
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發明（設計）人: 陳建波;郭文斌;陳園園;陳果
• 申請（專利權）人: 北京航星機器制造有限公司
• 主分類號: H03F3/70
• 分類號: H03F3/70
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 褚鵬蛟

本發明公開了一種電荷放大器，包括：模擬開關模塊、電荷信號調理模塊、校正電荷產生模塊和控制處理模塊，所述模擬開關模塊的輸入端與所述控制處理模塊連接，所述模擬開關模塊的輸出端與所述電荷信號調理模塊的輸入端連接，所述電荷信號調理模塊的輸出端與所述控制處理模塊的輸入端連接，所述校正電荷產生模塊的輸入端與所述控制處理模塊的輸出端連接。本發明可以在在不需要連接外部測試設備的情況下，自動完成電荷放大器的校正測試，降低了校正測試的成本，并且節省了測試時間。

技術領域

本發明屬于電學領域，尤其涉及一種電荷放大器。

背景技術

在實際工程設備中，由壓電材料制成的用于測量各種非電物理量的傳感器(如加速度計，麥克風，水聽器等)得到大規模應用。而壓電材料的特性是將各種待測量轉換為電荷量的形式進行輸出，因此電荷放大器作為一種將電荷信號轉換為電壓信號的放大器，常被用作壓電傳感器的接口電路。在大量使用壓電傳感器的應用場合(如組成陣列)，為了保證所設計的電荷放大器能夠達到技術指標以及滿足放大器之間一致性的要求，就需要對電荷放大器的設計指標進行校正。通常情況下，壓電傳感器輸出的電荷量都比較小，因此一般使用能夠模擬壓電傳感器輸出的電荷發生器作為校正單元。

申請公布號為CN104270108A的中國發明專利公開了一種電荷放大器，輸出幅度和輸出帶寬均可調，而且兼具模擬和數字兩種輸出接口。但是無校正單元模塊，此時校正就需要外接專用設備，既增加了設備的購買成本，又增加設備調試時間。

申請公布號為CN203775152U的中國實用新型專利公開了一種自檢式電荷放大器，可以遠程監控該放大器是否正常工作。但是用于自檢的信號波形幅度過高，而且不可調；同時信號頻率也無法實時調節，不能用于放大器的校正。

發明內容

本發明的技術解決問題：本發明實施例提供一種電荷放大器，通過設置控制模擬開關模塊的開關切換，從而可以在不需要連接外部測試設備的情況下，自動完成電荷放大器的校正測試。

為了解決上述技術問題，本發明公開了一種電荷放大器，包括：模擬開關模塊、電荷信號調理模塊、校正電荷產生模塊和控制處理模塊，所述模擬開關模塊的輸入端與所述控制處理模塊連接，所述模擬開關模塊的輸出端與所述電荷信號調理模塊的輸入端連接，所述電荷信號調理模塊的輸出端與所述控制處理模塊的輸入端連接，所述校正電荷產生模塊的輸入端與所述控制處理模塊的輸出端連接；其中，所述模擬開關模塊，被配置為在正常工作狀態下，接收所述控制處理模塊輸出的第一控制信號，依據所述第一控制信號進行開關切換，以將所述模擬開關模塊的輸入端與外部傳感器的輸出端連接；在校正測試狀態下，接收所述控制處理模塊輸出的第二控制信號，并依據所述第二控制信號進行開關切換，以將所述模擬開關模塊的輸入端與所述校正電荷產生模塊的輸出端連接；所述電荷信號調理模塊，被配置為在正常工作狀態下，接收所述外部傳感器通過所述模擬開關模塊輸出的第一電荷信號，對所述第一電荷信號進行處理，并將處理后的第一電荷信號輸出至所述控制處理模塊；在校正測試狀態下，接收所述校正電荷產生模塊輸出的校正電荷信號，并對所述校正電荷信號進行處理，并將處理后的校正電荷信號輸出至所述控制處理模塊；所述校正電荷產生模塊，被配置為在校正測試狀態下，接收所述控制處理模塊輸出的第二電荷信號，對所述第二電荷信號進行校正處理，生成所述校正電荷信號，并將所述校正電荷信號通過所述模擬開關模塊輸出至所述電荷信號調理模塊；所述控制處理模塊，被配置為在正常工作狀態下，生成所述第一控制信號，并將所述第一控制信號輸出至所述模擬開關模塊，控制所述模擬開關模塊進行開關切換，以將所述模擬開關模塊的輸入端與外部傳感器的輸出端連接，并接收所述電荷信號調理模塊輸出的處理后的第一電荷信號；在校正測試狀態下，生成所述第二控制信號，并將所述第二控制信號輸出至所述模擬開關模塊，控制所述模擬開關模塊進行開關切換，以控制所述模擬開關模塊的輸入端與所述校正電荷產生模塊的輸出端連接，并向所述校正電荷產生模塊輸出所述第二電荷信號，及接收所述電荷信號調理模塊輸出的處理后的校正電荷信號。

優選地，所述模擬開關模塊為單刀雙擲開關。