一種用于微弱信號(hào)檢測的直流電源電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及微電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于微弱信號(hào)檢測的直流電源電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 微弱信號(hào)檢測是一種專門針對(duì)噪聲的技術(shù)，其主要任務(wù)是提高信噪比，盡可能降 低檢測過程中的噪聲水平。微弱信號(hào)檢測技術(shù)在許多領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用，例如物理學(xué)、 電化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、天文學(xué)、地學(xué)、磁學(xué)等。檢測對(duì)象一般都是傳感器輸出端的微弱電信號(hào)。
[0003] 近年來，微電子技術(shù)領(lǐng)域中對(duì)微弱信號(hào)進(jìn)行檢測的需求日益迫切，對(duì)于從電子檢 測系統(tǒng)中提取出有用信號(hào)的要求也就越來越高。作為電子檢測系統(tǒng)中最基本的構(gòu)成模塊， 直流電源為探測器或檢測系統(tǒng)提供恒定直流電流，是檢測系統(tǒng)中最基礎(chǔ)的模塊。直流電源 在保證自身供電的前提下，應(yīng)具有在較寬工作頻率范圍內(nèi)的低噪聲，以滿足不同應(yīng)用的需 求。
[0004] 直流電源目前采用較多的是電池組或基于各種電子元件構(gòu)成電源電路系統(tǒng)。電池 組輸出電流一般不太穩(wěn)定，特別是在電池組耗盡的時(shí)候，電流隨意擾動(dòng)，會(huì)引起較大的電子 噪聲干擾?；诟鞣N電子元件構(gòu)成電源電路系統(tǒng)性能各異，受到各種條件限制，其輸出噪聲 性能較差，直流電流工作上限較小，電源工作頻率范圍不大，并且電路結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，很難 檢修和維護(hù)。因此在較寬頻率范圍內(nèi)如何降低電子噪聲，并保證較大直流電流的工作上限 成為了此類電源系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 鑒于上述問題，本發(fā)明提供一種用于微弱信號(hào)檢測的直流電源電路，以解決現(xiàn)有 技術(shù)中電源系統(tǒng)輸出噪聲性能較差、電流工作上限較小，工作頻率范圍較低等缺陷。
[0006] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：
[0007] -種用于微弱信號(hào)檢測的直流電源電路，其中，包括：
[0008] 前置恒定輸出電壓電路、對(duì)稱電路、可調(diào)電阻；
[0009] 所述前置恒定輸出電壓電路包括，
[0010] 控制電壓源恒定輸出電壓的凌力爾特DC/DC電壓開關(guān)轉(zhuǎn)換器LT3470,其輸入電壓 端（V in)與第一固定電容（C1)的一端連接并接入可調(diào)電壓源（Ve)，第一固定電容（C 1)另一 端接入LT3470的接地端（GND)，構(gòu)成對(duì)LT3470輸入電壓端（Vin)恒定電壓輸入；第二固定 電容（C 2) -端與接地端（GND)相連，另一端與電感（L1)串聯(lián)接入LT3470的內(nèi)在功率選擇 端（SW)且與第三固定電容（C 3)的一端相連，第三固定電容（C3)另一端接入LT3470的驅(qū)動(dòng) 電壓端（BOOST);可變電阻（R 1) -端接入電感（L1)和第二固定電容（C2)中間的一節(jié)點(diǎn)，另 一端與第四固定電容（C 4)相連并接入LT3470的內(nèi)部供電電流端（BIAS);可變電阻（R2)的 兩端與第四固定電容（C 4)兩端相連，分別接入LT3470的內(nèi)部供電電流端（BIAS)和開關(guān)頻 率控制端（FB);
[0011] 所述對(duì)稱電路包括，
[0012] 第一固定電阻（Ria)的一端與第二固定電阻（R2a) -端相連，共同接入集成運(yùn)放 (AOP1)輸入端負(fù)極，集成運(yùn)放（AOP1)輸出端（b)與第二固定電阻（R 2a)另一端連接，共同接 入第三固定電阻（R3a)的一端，第三固定電阻（R3a)的另一端與第四固定電阻（R 4a)的一端 相連，共同接入集成運(yùn)放（AOP2)輸入端正極，第四固定電阻（R4a)的另一端接地；集成運(yùn)放 (AOP 2)輸入端負(fù)極與其輸出端（c)相連，同時(shí)接入可調(diào)電阻（Rraf)的一端，集成運(yùn)放（AOP1) 輸入端正極與可調(diào)電阻（R raf)的另一端（d)相連；
[0013] 其中，所述第一固定電阻（Ria)的另一端連接于所述第二固定電容（C2)與電感 (L 1)的公共端，所述公共端為所述前置恒定輸出電壓電路的輸出電壓端（Va)。
[0014] 較佳的，上述的直流電源電路，其中，所述前置恒定輸出電壓電路的輸出電壓火表 示為：
[0015]
[0016] 其中，所述輸出電SVa的取值范圍為I. 25V~16V。
[0017] 較佳的，上述的直流電源電路，其中，所述前置恒定輸出電壓電路的輸出電壓火表 示為：
[0018] 集成運(yùn)放（AOP1)輸出端（b)的對(duì)地電壓Vb表示為 ：
[0019]
[0020] 其中Vd為可調(diào)電阻（Rraf)的另一端⑷的對(duì)地電壓。
[0021] 上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)或有益效果：
[0022] 本發(fā)明公開了一種用于微弱信號(hào)檢測的直流電源電路，包括一個(gè)前置恒定輸出電 壓電路，一個(gè)對(duì)稱電路，一個(gè)可調(diào)電阻，前置輸出恒定電壓電路由凌力爾特低功耗DC/DC電 壓開關(guān)轉(zhuǎn)換器LT3470、兩個(gè)可變電阻R 1和R2、四個(gè)固定電容和一個(gè)電感構(gòu)成，對(duì)稱電路由兩 個(gè)放大器、四個(gè)固定電阻構(gòu)成，可調(diào)電阻R raf的變化，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)電路的輸出電流Iim的調(diào) 節(jié)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了微小直流電流在低噪聲、寬頻率帶寬范圍內(nèi)的調(diào)節(jié)，通過調(diào)節(jié)可調(diào)電阻， 實(shí)現(xiàn)與被測元器件的匹配。
[0023] 具體【附圖說明】
[0024] 通過閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明及其特征、外 形和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加明顯。在全部附圖中相同的標(biāo)記指示相同的部分。并未可以按照比 例繪制附圖，重點(diǎn)在于示出本發(fā)明的主旨。
[0025] 圖1是本發(fā)明中用于微弱信號(hào)檢測的直流電源電路的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但是不作為本發(fā)明的限 定。
[0027] 如圖1所示的于微弱信號(hào)檢測的直流電源電路的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，其中該直流電 源電路包括有一個(gè)前置恒定輸出電壓電路，一個(gè)對(duì)稱電路，一個(gè)可調(diào)電阻（其中各個(gè)器件 的數(shù)值如圖1中所示）。
[0028] 其中，前置恒定輸出電壓電路包括一用于控制電壓源穩(wěn)定輸出電壓的凌力爾特 DC/DC電壓開關(guān)轉(zhuǎn)換器LT3470,其輸入電壓端V in與第一固定電容C1的一端一起接入外接可 調(diào)電壓源Ve，第一固定電容C 1另一端接入LT3470的地GND，構(gòu)成對(duì)LT3470輸入電壓端Vin 恒定電壓輸入。第二固定電容C2 -端與地GND相連，另一端與電感L1相連接入LT3470的 內(nèi)在功率選擇端SW，并與第三固定電容C 3的一端相連，第三固定電容C3另一端接入LT3470 的驅(qū)動(dòng)電壓端BOOST。電感L 1與固定電容C2結(jié)合兩個(gè)可變電阻R1和R2組成起到整流、降 壓的作用?？勺冸娮瑁≧ 1) -端接入電感（L1)和第二固定電容（C2)中間的一節(jié)點(diǎn)，另一端 與第四固定電容（C 4)相連并接入LT3470的內(nèi)部供電電流端（BIAS);可變電阻（R2)的兩端 與第四固定電容（C 4)兩端相連，分別接入LT3470的內(nèi)部供電電流端（BIAS)和開關(guān)頻率控 制端（FB)，從而通過改變可變電阻R 2的值來改變LT3470內(nèi)部脈沖電壓的頻率。前置恒定 輸出電壓電路的輸出電壓Va可以表不為：
[0029]
[0030] 其中，輸出電壓Va取值范圍為1.25~16V，即可變電阻R1與可變電阻R 2的存在 1~12倍數(shù)關(guān)系。
[0031] 對(duì)稱電路包括：第一固定電阻（Ria)的一端與第二固定電阻（R2a) -端相連，共同 接入集成運(yùn)放（AOP1)輸入端負(fù)極，集成運(yùn)放（AOP1)輸出端（b)與第二固定電阻（R 2a)另一 端連接，共同接入第三固定電阻（R3a)的一端，第三固定電阻（R3a)的另一端與第四固定電阻 (R 4a)的一端相連，共同接入集成運(yùn)放（AOP2)輸入端正極，第四固定電阻（R4a)的另一端接 地；集成運(yùn)放（AOP 2)輸入端負(fù)極與其