[發(fā)明專利]一種適用于多氣象傳感器的模擬前端集成電路

在審

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• 申請日: 2022-09-01
• 公開（公告）號: CN115469377A
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發(fā)明（設計）人: 張加宏;王程;劉祖韜;李敏;鄒循成
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: G01W1/02
• 分類號: G01W1/02;G01W1/04;H03M1/12
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 姚建楠

1.一種適用于多氣象傳感器的模擬前端集成電路，其特征在于，包括芯片外部輸入接口、芯片外圍元器件、芯片內(nèi)部電路、壓阻式壓力傳感器、電容式濕度傳感器和電阻式溫度傳感器，其中：

所述芯片外部輸入接口包括壓阻式壓力傳感器接口、電容式濕度傳感器接口、電阻式溫度傳感器接口以及給芯片內(nèi)部電路內(nèi)的模數(shù)轉換器提供外部時鐘的接口；

所述芯片外圍元器件包括壓力傳感器調(diào)理電路的調(diào)零電阻和調(diào)滿量程電阻、濕度傳感器調(diào)理電路的占空比控制電阻以及溫度傳感器調(diào)理電路中電阻橋的調(diào)零電阻和調(diào)滿量程電阻；

所述芯片內(nèi)部電路包括低壓差線性穩(wěn)壓器、壓力傳感器調(diào)理電路、濕度傳感器調(diào)理電路、溫度傳感器調(diào)理電路以及模數(shù)轉換器，所述低壓差線性穩(wěn)壓器的輸入連接外部輸入電源，輸出與芯片內(nèi)部各模塊的電源輸入相連，所述壓力傳感器調(diào)理電路的輸入與壓阻式壓力傳感器的輸出相連，輸出與模數(shù)轉換器的輸入相連，所述濕度傳感器調(diào)理電路的輸入與電容式濕度傳感器的輸出相連，輸出相連外部單片機，所述溫度傳感器調(diào)理電路的輸入與電阻式溫度傳感器和調(diào)零電阻，調(diào)滿量程電阻構成電阻橋的輸出相連，輸出與模數(shù)轉換器的輸入相連，所述模數(shù)轉換器的輸入分別與壓力傳感器調(diào)理電路和溫度傳感器調(diào)理電路的輸出相連，時鐘輸入分別與外部時鐘的輸出相連，參考電壓輸入與低壓差線性穩(wěn)壓器的參考電壓輸出相連，輸出與外部單片機相連；

所述壓阻式壓力傳感器的輸出與壓力傳感器調(diào)理電路的輸入相連；

所述電容式濕度傳感器的輸出與濕度傳感器調(diào)理電路的輸入相連；

所述電阻式溫度傳感器、調(diào)零電阻和調(diào)滿量程電阻構成電阻橋的輸出與溫度傳感器調(diào)理電路的輸入相連；

所述模數(shù)轉換器的時鐘輸入口連接外部時鐘的輸出，所述模數(shù)轉換器參考電壓輸入連接低壓差線性穩(wěn)壓器的參考電壓輸出。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種適用于多氣象傳感器的模擬前端集成電路，其特征在于，所述壓阻式壓力傳感器是將氣壓信號轉換為電壓信號。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種適用于多氣象傳感器的模擬前端集成電路，其特征在于，所述電容式濕度傳感器是將濕度信號轉換為電容容值信號。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種適用于多氣象傳感器的模擬前端集成電路，其特征在于，所述電阻式溫度傳感器是將溫度信號轉換為電阻阻值信號。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種適用于多氣象傳感器的模擬前端集成電路，其特征在于，所述低壓差線性穩(wěn)壓器是將外部輸入電源進行穩(wěn)壓并輸出給芯片內(nèi)的所有模塊供電，參考電壓輸出給模數(shù)轉換器提供參考電壓。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種適用于多氣象傳感器的模擬前端集成電路，其特征在于，所述壓力傳感器調(diào)理電路是將壓阻式壓力傳感器的輸出信號進行放大。

7.根據(jù)權利要求1所述的一種適用于多氣象傳感器的模擬前端集成電路，其特征在于，所述濕度傳感器調(diào)理電路是將電容式濕度傳感器的容值轉換成頻率變化的方波信號輸出。

8.根據(jù)權利要求1所述的一種適用于多氣象傳感器的模擬前端集成電路，其特征在于，所述溫度傳感器調(diào)理電路是將電阻式溫度傳感器和調(diào)零電阻，調(diào)滿量程電阻構成電阻橋的輸出信號進行放大。

9.根據(jù)權利要求1所述的一種適用于多氣象傳感器的模擬前端集成電路，其特征在于，所述模數(shù)轉換器是將調(diào)理電路輸出的模擬信號轉換成數(shù)字信號輸出給外部單片機。