本实用新型专利技术公开了一种用于压电集成电路IEPE传感器的差分输入缓冲电路。该缓冲电路包括：第一供电电源和恒流电路，第一供电电源通过恒流电路连接IEPE传感器正端，提供第一电压信号；差分检测电路，检测并输出IEPE传感器正端电压与负端电压间的中点电压；第二供电电源，提供与第一电压信号幅度相同、相位相反的第二电压信号；负端阻抗控制电路，根据中点电压调节IEPE传感器负端与第二供电电源间阻抗，使IEPE传感器负端电压信号与正端电压信号形成为一对差分信号；信号处理电路，对IEPE传感器正端电压信号和负端电压信号进行交流耦合，将耦合的正端电压信号和负端电压信号输出至输出缓冲运放。由此，可提高信号抗干扰能力，提高电路可靠性。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及测试测量
，具体地，涉及一种用于压电集成电路(IEPE)传感器的差分输入缓冲电路。
技术介绍
IEPE传感器是一种使用两线恒流供电，通过传感器内电路的阻抗变化来调节输入两线间电压而进行模拟信号传输的一种传感器技术。这种传感器的内部电路与外壳间是绝缘的。图1示出了现有的用于IEPE传感器的输入缓冲电路图。如图1所示，现有的用于IEPE传感器的输入缓冲电路主要包括:供电电源2c、恒流电路2、交流(AC)耦合电路以及输出缓冲运放3，其中，所述供电电源2c通过恒流电路2与所述IEPE传感器I的正端连接，所述AC耦合电路包括交流耦合电容4和交流耦合电阻5，所述交流耦合电容4的一端与IEPE传感器I的正端连接，所述交流耦合电容4的另一端与所述输出缓冲运放3连接，所述交流耦合电阻5的一端连接在所述交流耦合电容4和所述输出缓冲运放3之间的通路上，所述交流耦合电阻5的另一端与IEPE传感器I的负端连接并接地。所述AC耦合电路可以用于对IEPE传感器I的正端的电压信号进行交流耦合，并将经耦合的电压信号输出至输出缓冲运放3，以由该输出缓冲运放3进行处理输出。从图1可以看出，在现有的用于IEPE传感器的输入缓冲电路中，常常需要提供一个单独的供电电源2c来向外部的IEPE传感器I提供一个工作电流，这个单独的电源电压较高(电压幅度例如表示为Vsn)，通常需要进行升压才能得到，这不但增加了电源的复杂性，还降低了电源效率，也不容易对其进行低噪声处理。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种能够简化电源设计、提高电源效率的用于压电集成电路IEPE传感器的差分输入缓冲电路。为了实现上述目的，本技术提供一种用于压电集成电路IEPE传感器的差分输入缓冲电路，该差分输入缓冲电路包括:第一供电电源和恒流电路，所述第一供电电源通过所述恒流电路与所述IEPE传感器的正端连接，该第一供电电源用于提供第一电压信号；差分检测电路，与所述IEPE传感器的正端连接，并与所述IEPE传感器的负端连接，用于检测所述IEPE传感器的正端电压与负端电压之间的中点电压，并输出该中点电压；第二供电电源，用于提供与所述第一电压信号幅度相同、相位相反的第二电压信号；负端阻抗控制电路，与所述差分检测电路、所述第二供电电源和所述IEPE传感器的负端连接，用于根据所述差分检测电路输出的所述中点电压调节所述IEPE传感器的负端与所述第二供电电源间的阻抗，以使所述IEPE传感器的负端电压信号与所述IEPE传感器的正端电压信号形成为一对差分信号；以及信号处理电路，与所述IEPE传感器的正端连接，并与所述IEPE传感器的负端连接，用于对所述IEPE传感器的正端电压信号进行交流耦合、以及对所述IEPE传感器的负端电压信号进行交流耦合，并将经耦合的正端电压信号和经耦合的负端电压信号输出至输出缓冲运放。优选地，所述差分检测电路包括:第一差分检测电阻和第二差分检测电阻，其中，所述第一差分检测电阻的一端与所述IEPE传感器的正端连接，所述第一差分检测电阻的另一端与所述第二差分检测电阻的一端连接，所述第二差分检测电阻的另一端与所述IEPE传感器的负端连接。优选地，所述负端阻抗控制电路包括:差分反馈运放和结型场效应晶体管(JFET)，其中，所述差分反馈运放的正输入端接地，所述差分反馈运放的负输入端连接在所述第一差分检测电阻和所述第二差分检测电阻之间的通路上，所述差分反馈运放的输出端与所述JFET的栅极连接，所述JFET的源极与所述IEPE传感器的负端连接，以及所述JFET的漏极与所述第二供电电源连接。优选地，所述JFET为P沟道JFET。优选地，所述负端阻抗控制电路还包括反馈耦合电容，该反馈耦合电容的一端与所述差分反馈运放的负输入端连接，该反馈耦合电容的另一端与所述差分反馈运放的输出端连接。优选地，所述负端阻抗控制电路还包括反馈限流电阻，该反馈限流电阻的一端与所述差分反馈运放的输出端连接，该反馈限流电阻的另一端与所述JFET的栅极连接。优选地，所述信号处理电路包括:第一交流耦合电容、第一交流耦合电阻、第二交流耦合电容和第二交流耦合电阻，其中，所述第一交流耦合电容的一端与所述IEPE传感器的正端连接，所述第一交流耦合电容的另一端与所述输出缓冲运放的正输入端连接；所述第二交流耦合电容的一端与所述IEPE传感器的负端连接，所述第二交流耦合电容的另一端与所述输出缓冲运放的负输入端连接；所述第一交流耦合电阻的一端连接在所述第一交流耦合电容与所述输出缓冲运放的正输入端之间的通路上，所述第一交流耦合电阻的另一端与所述第二交流耦合电阻的一端连接，所述第二交流耦合电阻的另一端连接在所述第二交流耦合电容与所述输出缓冲运放的负输入端之间的通路上；所述第一交流耦合电阻与所述第二交流耦合电阻之间接地。优选地，所述信号处理电路还包括:第一直流衰减电阻和第二直流衰减电阻，其中，所述第一直流衰减电阻与所述第一交流耦合电容并联，所述第二直流衰减电阻与所述第二交流耦合电容并联。在上述技术方案中，通过负端阻抗控制电路对IEPE传感器与第二供电电源间的阻抗调节，可以将电压的传输变为差分输入，相比于单端电压，这样可以提升整个差分输入缓冲电路的抗干扰能力，并且电源的复杂性得以降低，电源的效率得以提高，降低了电源噪声。本技术的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。【附图说明】附图是用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本技术，但并不构成对本技术的限制。在附图中:图1是现有的用于IEPE传感器的输入缓冲电路图；图2是本技术一种实施方式提供的用于IEPE传感器的差分输入缓冲电路示意图；图3是本技术一种实施方式提供的用于IEPE传感器的差分输入缓冲电路的详细的电路图；图4是本技术另一种实施方式提供的用于IEPE传感器的差分输入缓冲电路的详细的电路图；以及图5是本技术一种按照图4实施方式提供的信号处理电路的频响特性示意图。附图标记说明I IEPE传感器2 恒流电路2a第一供电电源 2b第二供电电源2c供电电源3 输出缓冲运放4 交流耦合电容 5 交流耦合电阻4a第一交流耦合电容4b第二交流耦合电容5a第一交流耦合电阻5b第二交流耦合电阻6a第一直流衰减电阻6b第二直流衰减电阻7a第一差分检测电阻7b第二差分检测电阻8 差分反馈运放 9 JFET10反馈限流电阻 11反馈親合电容【具体实施方式】以下结合附图对本技术的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本技术，并不用于限制本技术。图2是本技术一种实施方式提供的用于IEPE传感器的差分输入缓冲电路示意图。如图2所示，该差分输入缓冲电路可以包括:第一供电电源2a和恒流电路2，该第一供电电源2a通过恒流电路2与IEPE传感器I的正端连接，所述第一供电电源2a可以用于提供第一电压信号(例如，该第一电压信号的电压幅度可以为图1中的单独的供电电源2c提供的电压信号的幅度的一半，即，可以表示为Vsn/2)。所述差分输入缓冲电路还可以包括差分检测电路，该差分检测电路与IEPE传感器I的当前第1页1&n本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于压电集成电路IEPE传感器的差分输入缓冲电路，其特征在于，该差分输入缓冲电路包括：第一供电电源(2a)和恒流电路(2)，所述第一供电电源(2a)通过所述恒流电路(2)与所述IEPE传感器(1)的正端连接，该第一供电电源(2a)用于提供第一电压信号；差分检测电路，与所述IEPE传感器(1)的正端连接，并与所述IEPE传感器(1)的负端连接，用于检测所述IEPE传感器(1)的正端电压与负端电压之间的中点电压，并输出该中点电压；第二供电电源(2b)，用于提供与所述第一电压信号幅度相同、相位相反的第二电压信号；负端阻抗控制电路，与所述差分检测电路、所述第二供电电源(2b)和所述IEPE传感器(1)的负端连接，用于根据所述差分检测电路输出的所述中点电压调节所述IEPE传感器(1)的负端与所述第二供电电源(2b)间的阻抗，以使所述IEPE传感器(1)的负端电压信号与所述IEPE传感器(1)的正端电压信号形成为一对差分信号；以及信号处理电路，与所述IEPE传感器(1)的正端连接，并与所述IEPE传感器(1)的负端连接，用于对所述IEPE传感器(1)的正端电压信号进行交流耦合、以及对所述IEPE传感器(1)的负端电压信号进行交流耦合，并将经耦合的正端电压信号和经耦合的负端电压信号输出至输出缓冲运放(3)。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吴勇，张坤，孟立，何芬，
申请(专利权)人：北京威锐达测控系统有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11
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