[實用新型]一種應用于量子傳感器輸出的弱信號檢測電路及檢測系統

有效

• 申請號: 201922337010.5
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN211979113U
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 張鴻銘;葉濱峰;徐力;王洪濤;安鵬;李鑫;任家輝;蘇樹兵
• 申請（專利權）人: 寧波工程學院
• 主分類號: G01R31/28
• 分類號: G01R31/28;G01R1/20
• 代理公司: 杭州融方專利代理事務所(普通合伙) 33266
• 代理人: 肖茂才

本實用新型公開了一種應用于量子傳感器輸出的弱信號檢測電路及檢測系統，模擬信號輸入電路的模擬信號輸入連接至單端信號轉差分信號電路，單端信號轉差分信號電路后級與AD7760芯片的AD模數轉換器電連接，AD7760芯片VINA+腳上串聯RC并聯反饋電路后與反饋至其VOUT?引腳，AD7760芯片VINA+引腳上串聯電阻后與單端信號轉差分信號電路的ADC?VINA+功能端電連接，AD7760芯片VIN+引腳上串聯電阻后反饋至其VOUT+引腳，AD7760芯片VIN?引腳上串聯電阻后反饋至其VOUT?引腳。有效控制不會引入衰減誤差，數據更加穩定，避免數據干擾不穩定現象發生。

技術領域

本實用新型涉及一種使用在低信噪比有強電磁干擾的量子傳感器輸出端模擬轉數字的信號采樣與后端的數字信號處理系統中的應用于量子傳感器輸出的弱信號檢測電路及檢測系統。

背景技術

通常量子信號有很強的電磁輻射，會導致單端式的采樣信號線中有干擾，同時量子傳感器輸出的信號只有在幅度值300MV以下時，輸出的電壓噪聲密度才降到100nv/√HZ以下，所以必須在保證采樣率的情況下采用高精度模數轉換器。

對于現有的高速采樣系統采用了（單片機+ADC）的結構對10KHZ到100KHZ頻率的量子傳感器輸出信號進行采樣，發現單片機的外部中斷即使在180MHZ的主頻下有時無法接受2.5MHZ-20MHZ的中斷請求（AD7760的DRDY引腳）導致整個系統采樣得出的數據有所丟失，有時接受中斷后主控系統將中斷恢復的時間過長并干擾了之后采樣中斷的獲取，也會導致數據不穩定、誤碼率高等缺陷。

實用新型內容

本實用新型為解決現有使用在低信噪比有強電磁干擾的量子傳感器前端模擬轉數字的信號采樣與后端的數字信號處理系統存在著有時整個系統采樣得出的數據有所丟失，有時接受中斷后主控系統將中斷恢復的時間過長并干擾了之后采樣中斷的獲取，也會導致數據不穩定、誤碼率高等現狀而提供的一種可有效控制不會引入衰減誤差，數據更加穩定，避免數據干擾不穩定現象發生，誤碼率低的高應用于量子傳感器輸出的弱信號檢測電路及檢測系統。

本實用新型為解決上述技術問題所采用的具體技術方案為：一種應用于量子傳感器輸出的弱信號檢測電路，包括模擬信號輸入電路，其特征在于：還包括單端信號轉差分信號電路和AD模數轉換器，模擬信號輸入電路的模擬信號輸入連接至單端信號轉差分信號電路，單端信號轉差分信號電路后級與AD模數轉換器電連接，所述AD模數轉換器采用芯片型號為AD7760的高精度模數轉換器，在AD7760芯片的第19引腳VINA+功能引腳上串聯第一RC并聯反饋電路后與反饋接回至AD7760芯片的VOUT-功能引腳電連接，在AD7760芯片的第20引腳VINA-功能引腳上串聯第二RC并聯反饋電路后與反饋接回至AD7760芯片的VOUT+功能引腳電連接，在AD7760芯片的第19引腳VINA+功能引腳上串聯第DR6電阻后與單端信號轉差分信號電路的ADC-VINA+功能端電連接，在AD7760芯片的第25引腳VIN+功能引腳上串聯第DR9電阻后反饋接至AD7760芯片第22引腳的VOUT+功能引腳電連接，在AD7760芯片的第26引腳VIN-功能引腳上串聯第DR10電阻后反饋接至AD7760芯片第21引腳的VOUT-功能引腳電連接。利用AD7760芯片的外圍電路配合單端信號轉差分信號放大器和使用AD7760芯片本身內部的差分放大器及其配置元件值（見圖5），可以達到不再使用AD7760芯片內部差分放大器的效果，從而獲得更好有效保證不會引入衰減誤差，從而有效控制實現不會引入衰減誤差，數據更加穩定，避免數據干擾不穩定現象發生，誤碼率低。

作為優選，所述的第一RC反饋電路采用33pf/50V電容和657Ω的電阻并聯而成。提高AD7760芯片外圍電路配合AD7760芯片內部的差分放大器的配置參數有效性。

作為優選，所述的第DR6電阻的阻值為1KΩ。用于差分信號低阻抗輸入，適合弱信號測量，提高AD7760芯片外圍電路配合單端信號轉差分信號的穩定性。