專利名稱：氣體傳感器的放大電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種放大電路，更具體地說，涉及一種用于檢測氨氣或甲醛的氣體傳感器的放大電路。
背景技術(shù)：
在室內(nèi)有害氣體檢測領(lǐng)域中，例如在檢驗(yàn)氨氣或者甲醛氣體時(shí)，由于有害氣體的濃度低，化學(xué)氣體傳感器的輸出信號非常微弱，需要經(jīng)過放大電路對其放大之后才能做進(jìn)一步的處理。氣體傳感器的輸出信號一般在mV級別，因此放大過程中存在著噪聲等問題， 傳統(tǒng)的普通放大電路抗干擾能力比較差，共模抑制比比較低，而能夠克服這些問題的放大電路，往往設(shè)計(jì)復(fù)雜，成本高昂。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決是問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)中氣體傳感器的放大電路抗干擾能力比較差，共模抑制比比較低，設(shè)計(jì)復(fù)雜，成本高昂的缺陷，提供一種氣體傳感器的放大電路。本實(shí)用新型解決上述問題所采取的技術(shù)方案是，提供一種氣體傳感器的放大電路，其特征在于，包括依次相連的射極跟隨器、電橋電路、電壓放大電路和濾波電路，所述射極跟隨器和電橋電路接收氣體傳感器輸出的信號，對所述信號進(jìn)行單端/雙端變換處理后，將所述信號輸出至所述電壓放大電路，所述電壓放大電路對所述信號進(jìn)行放大后，將所述信號輸出至所述濾波電路，所述濾波電路對所述信號進(jìn)行濾波后，將所述信號輸出至下一級電路。在本實(shí)用新型所述的氣體傳感器的放大電路中，所述射極跟隨器包括運(yùn)算放大器 UlA和電阻R1，氣體傳感器信號輸入端串接所述電阻Rl后與所述運(yùn)算放大器UlA的正向輸入端相連，所述運(yùn)算放大器UlA的輸出端與反向輸入端相連，所述電阻Rl的阻值可調(diào)。在本實(shí)用新型所述的氣體傳感器的放大電路中，所述電橋電路包括電阻Ra、電阻 Rb、電阻Rc和電阻Rd，所述電阻Rc和電阻Rd的連接處為正激勵輸入端，串接電阻R2后與所述運(yùn)算放大器UlA的輸出端相連；所述電阻Ra和電阻Rb的連接處為負(fù)激勵輸入端，接地；所述電阻Ra和電阻Rd的連接處為正信號輸出端；所述電阻Rb和電阻Rc的連接處為負(fù)信號輸出端。在本實(shí)用新型所述的氣體傳感器的放大電路中，所述電壓放大電路包括運(yùn)算放大器U2A、電阻R3和電容C3，所述運(yùn)算放大器U2A的正向輸入端接所述負(fù)信號輸出端，所述運(yùn)算放大器U2A的負(fù)向輸入端接所述正信號輸出端。在本實(shí)用新型所述的氣體傳感器的放大電路中，所述濾波電路包括運(yùn)算放大器 U3A、電阻R4、電阻R5，電容Cl和電容C2，[0013]所述運(yùn)算放大器U3A的正向輸入端經(jīng)電容Cl接地，并串接所述電阻R5和電阻R4 后與所述運(yùn)算放大器U2A的輸出端相連，所述運(yùn)算放大器U3A的輸出端與反向輸入端相連，并串接所述電容C2后與所述電阻R4和電阻R5的連接處相連。實(shí)施本實(shí)用新型提供的氣體傳感器的放大電路具有以下有益效果抗干擾能力強(qiáng)，共模抑制比高，設(shè)計(jì)簡單，成本較低。

圖1是本實(shí)用新型氣體傳感器的放大電路的框圖；圖2是本實(shí)用新型氣體傳感器的放大電路的電路圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。請參閱圖1，為本實(shí)用新型氣體傳感器的放大電路的框圖。如圖1所示，所述放大電路包括射極跟隨器、電橋電路、電壓放大電路、濾波電路，所述射極跟隨器、電橋電路接收前級電路，即氣體傳感器輸出電路輸出的信號，經(jīng)過阻抗變換處理后輸出至電壓放大電路， 所述電壓放大電路對信號進(jìn)行放大，輸出至濾波電路，所述濾波電路對信號進(jìn)行過濾，輸出至下一級電路。請參閱圖2，為本實(shí)用新型氣體傳感器的放大電路的電路圖，如圖2所示，本實(shí)用新型氣體傳感器的放大電路包括射極跟隨器、電橋電路、電壓放大電路、濾波電路。射極跟隨器包括運(yùn)算放大器UlA和電阻Rl。運(yùn)算放大器UlA采用LM324四運(yùn)放電路芯片。1腳為輸出端，2腳為反向輸入端，3腳為正向輸入端，4腳為接電源端，11腳為接地端。電阻Rl阻值可調(diào)，可以采用滑線變阻器。運(yùn)算放大器UlA的1腳和2腳相連，氣體傳感器信號輸入端電阻Rl后與運(yùn)算放大器UlA的3腳連接，11腳接地，4腳接電源，1腳與反向輸入端2腳連接。電橋電路包括電阻Ra、電阻Mk電阻Rc和電阻Rd。電阻Rc和電阻Rd的連接處為正激勵輸入端，串接電阻R2后與運(yùn)算放大器的輸出端相連；電阻Ra和電阻Rb的連接處為負(fù)激勵輸入端，接地，電阻Ra和電阻Rd的連接處為正信號輸出端；電阻Rb和電阻Rc的連接處為負(fù)信號輸出端。電壓放大電路包括運(yùn)算放大器U2A、電阻R3和電容C3。運(yùn)算放大器U2A采用AD620 儀器用運(yùn)放芯片。2腳為反向輸入端，3腳為正向輸入端，4腳為接地端，6腳為輸出端，7腳為接電源端，1腳與8腳之間通過活動變阻器連接。運(yùn)算放大器U2A的3腳，接惠斯通電橋的負(fù)信號輸出端，反向輸入端2腳接惠斯通電橋的正信號輸出端，4腳接地，7腳串接電容C3接地，并同時(shí)接電源，1腳與8腳通過電阻 R3連接。濾波電路包括運(yùn)算放大器U3A、電阻R4、電阻R5，電容Cl和電容C2。運(yùn)算放大器 U3A采用LM358雙運(yùn)放芯片。1腳為輸出端，2腳為反向輸入端，3腳為正向輸入端，4腳為接地端，8腳為接電源端。運(yùn)算放大器U3A的3腳經(jīng)電容Cl接地，并串接電阻R4和電阻R5后與運(yùn)算放大器 U2A的正向輸出端6腳相連接，1腳為輸出端，輸出電壓信號，并分別與反向輸入端2腳相連接，串接電容C2與電阻R4和電阻R5的連接處相連，4腳接地，8腳接電源。本實(shí)用新型在氣體傳感器的輸出信號與電壓放大電路之間，設(shè)計(jì)了一個(gè)射極跟隨器和惠斯通電橋電路，其中射極跟隨器具有輸入高阻抗，輸出低阻抗、電壓增益近似為1的特性，使得它在電路中可以起到阻抗匹配的作用，同時(shí)可以提高電路的共模抑制比，能夠使得后一級的放大電路更好的工作；惠斯通電橋電路具有高靈敏、高準(zhǔn)確的特性，使得它在電路中可以起到提高電路靈敏度的作用，同時(shí)電橋電路可以將單輸入轉(zhuǎn)換為雙輸出，便于后級電壓放大電路的工作。本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的先放大后濾波的方案，主要是考慮到氣體傳感器輸出微弱信號的特性，先放大后濾波可以避免通常所采用的先濾波后放大方案，將原來很小幅值信號衰減的更小的弊端。本實(shí)用新型在電路芯片選型上，充分考慮結(jié)構(gòu)簡單，性能優(yōu)良，價(jià)格低廉的特點(diǎn)， 所述射極跟隨器采用LM324四運(yùn)放電路芯片，其具有電源電壓范圍寬，靜態(tài)功耗小，可單電源使用，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)；所述電壓放大電路采用AD620儀器用運(yùn)放芯片，其具有低功耗、 高精密度、輸入阻抗大，可變增益等特點(diǎn)，通過對1腳和8腳之間串接的滑線變阻器的調(diào)節(jié)， 可以實(shí)現(xiàn)1 10000倍的增益調(diào)節(jié)；所述濾波電路采用LM358雙運(yùn)放芯片，其具有內(nèi)部頻率補(bǔ)償、寬電壓輸入范圍等特點(diǎn)，通過與周邊電阻、濾波電容的協(xié)作實(shí)現(xiàn)對電壓信號的濾波。本實(shí)用新型提供的氣體傳感器的放大電路，不僅可用于放大氨氣或者甲醛氣體傳感器的輸出信號，同樣也適用于其他氣體傳感器，適用范圍廣。以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種氣體傳感器的放大電路，其特征在于，包括依次相連的射極跟隨器、電橋電路、 電壓放大電路和濾波電路，所述射極跟隨器和電橋電路接收氣體傳感器輸出的信號，對所述信號進(jìn)行單端/雙端變換處理后，將所述信號輸出至所述電壓放大電路，所述電壓放大電路對所述信號進(jìn)行放大后，將所述信號輸出至所述濾波電路，所述濾波電路對所述信號進(jìn)行濾波后，將所述信號輸出至下一級電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體傳感器的放大電路，其特征在于，所述射極跟隨器包括運(yùn)算放大器UlA和電阻R1，氣體傳感器信號輸入端串接所述電阻Rl后與所述運(yùn)算放大器 UlA的正向輸入端相連，所述運(yùn)算放大器UlA的輸出端與反向輸入端相連，所述電阻Rl的阻值可調(diào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣體傳感器的放大電路，其特征在于，所述電橋電路包括電阻Ra、電阻Rb、電阻Rc和電阻Rd，所述電阻Rc和電阻Rd的連接處為正激勵輸入端，串接電阻R2后與所述運(yùn)算放大器 UlA的輸出端相連；所述電阻Ra和電阻Rb的連接處為負(fù)激勵輸入端，接地；所述電阻Ra和電阻Rd的連接處為正信號輸出端；所述電阻Rb和電阻Rc的連接處為負(fù)信號輸出端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣體傳感器的放大電路，其特征在于，所述電壓放大電路包括運(yùn)算放大器U2A、電阻R3和電容C3，所述運(yùn)算放大器U2A的正向輸入端接所述負(fù)信號輸出端，所述運(yùn)算放大器U2A的負(fù)向輸入端接所述正信號輸出端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣體傳感器的放大電路，其特征在于，所述濾波電路包括運(yùn)算放大器U3A、電阻R4、電阻R5，電容Cl和電容C2，所述運(yùn)算放大器U3A的正向輸入端經(jīng)電容Cl接地，并串接所述電阻R5和電阻R4后與所述運(yùn)算放大器U2A的輸出端相連，所述運(yùn)算放大器U3A的輸出端與反向輸入端相連，并串接所述電容C2后與所述電阻R4 和電阻R5的連接處相連。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種氣體傳感器的放大電路，其特征在于，包括依次相連的射極跟隨器、電橋電路、電壓放大電路和濾波電路，射極跟隨器和電橋電路接收氣體傳感器輸出的信號，對信號進(jìn)行單端/雙端變換處理后，將信號輸出至電壓放大電路，電壓放大電路對信號進(jìn)行放大后，將信號輸出至濾波電路，濾波電路對信號進(jìn)行濾波后，將信號輸出至下一級電路。本實(shí)用新型提供的氣體傳感器的放大電路，具有抗干擾能力強(qiáng)，共模抑制比高，設(shè)計(jì)簡單，成本較低的有益效果。
文檔編號H03F3/45GK201976074SQ20112005130
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月1日
發(fā)明者儲向峰, 張千峰, 張輝宜, 張鐵, 齊開彪 申請人:深圳市聯(lián)祥瑞智能設(shè)備有限公司