一种用于多路电阻高精度测量的低漏电流选通开关电路制造技术

本发明专利技术属于电路设计技术领域，公开了一种用于多路电阻高精度测量的低漏电流选通开关电路，包括：二极管D1～D7，三极管Q3，MOS管Q1、Q4、Q5、Q6，运算放大器U1、U2；标准电流输入端经二极管D1、MOS管Q1、MOS管Q1的源极、二极管D3和待测电阻R4后接地，二极管D3还经MOS管Q5、Q4、Q6与ADC采样端连接，运算放大器U2的正端与标准电流输入端连接，负端与输出端连接，且负端还经二极管D7、二极管D2与MOS管Q1连接；运算放大器U1的正端与ADC采样端连接，负端与输出端连接，输出端经二极管D6与二极管D2连接，运算放大器U1的输出端还经二极管D4与MOS管Q6的源极连接。本发明专利技术可使电路的整体漏电流降低到皮安级，大大提高了测量精度。大大提高了测量精度。大大提高了测量精度。

【技术实现步骤摘要】
一种用于多路电阻高精度测量的低漏电流选通开关电路


[0001]本专利技术属于电路设计
，具体涉及一种用于多路电阻高精度测量的低漏电流选通开关电路。

技术介绍

[0002]对电阻的测量是极常见的需求。对电阻的测量，基本的方法是注入电阻一个标准电流I，之后测量电阻上的电压V，则电阻阻值为V/I。对于采集多路采集系统，需要测量的电阻是多个，就需要轮流对各个电阻进行测量。基本的切换逻辑如图1，需要测量哪个电阻，将对应的两个开关闭合，其他开关断开即可。这里就需要确保开关不会引入漏电流，以免影响测量结果。开关采用继电器实现不会引入漏电流，但继电器体积大，功耗高，开关动作慢，一般不采用。而通常使用两个MOS管组成门开关，图2为常规MOS组成的选通门结构。当需要测量R1时，选通Q3，Q4，截止Q1，Q2。但MOS管都存在漏电流，这样标准电流就会通过MOS管Q1，Q2泄露一部分；选通Q5，Q6，截止Q7，Q8。同样MOS管Q7，Q8也存在漏电流，其数量级为纳安级别。而且这两个地方的漏电流是由MOS管的生产工艺决定的，和温度、源极和漏极的电压都存在关系，无法通过简单的数据处理办法消除掉。另外，随着选通门的增多，漏电流也越大。
[0003]因此，现有技术中的多路选通开关电路往往存在漏电流大，测量不够准确的问题。

技术实现思路

[0004]为适应电阻测量电路的实际需求，本专利技术克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种用于多路电阻高精度测量的低漏电流选通开关电路，以减小电路中的漏电流，提高测量精度。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种用于多路电阻高精度测量的低漏电流选通开关电路，包括：二极管D1～D7，三极管Q3，MOS管Q1、Q4、Q5、Q6，运算放大器U1、U2；
[0006]标准电流输入端与二极管D1的阳极连接，二极管D1的阴极与MOS管Q1的漏极连接，MOS管Q1的源极与二极管D3的阳极连接，MOS管Q1的栅极与注入电流选通信号连接；二极管D3的阴极经待测电阻R4接地，二极管D3的阴极还与MOS管Q5的漏极连接，MOS管Q5的源极与MOS管Q4的源极连接，MOS管Q4的漏极与MOS管Q6的源极连接，MOS管Q6的漏极与ADC采样端连接，MOS管Q4、Q5、Q6的栅极与ADC采样选通信号连接；
[0007]所述运算放大器U2的正端与标准电流输入端连接，负端与输出端连接，且负端还与二极管D7的阴极连接，二极管D7的阳极经限流电阻R2与二极管D2的阴极连接，二极管D2的阴极与二极管D1的阴极连接，二极管D7的阳极还与三极管Q3的集电极连接；所述三极管Q3的集电极经限流电阻R1与电源VEE连接，基极通过限流电阻R3与注入电流选通信号连接，发射极接地；
[0008]所述运算放大器U1的正端与ADC采样端连接，负端与输出端连接，输出端与二极管D6的阳极连接，二极管D6的阴极与二极管D2的阳极连接，运算放大器U1的输出端还通过限
流电阻R5与二极管D4的阳极相连接，二极管D4的阴极与MOS管Q6的源极连接。
[0009]所述二极管D1、D2、D7采用开关二极管。
[0010]所述二极管D3、D4、D6采用锗二极管。
[0011]此外，本专利技术还提供了一种多路电阻高精度测量电路，包括多个所述的选通开关电路。
[0012]所述各个选通开关电路共用运算放大器U1、U2。
[0013]本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：
[0014]1、综上所述，本专利技术提供了一种种用于多路电阻高精度测量的低漏电流选通开关电路，其通过将MOS管的漏电流转化为二极管的漏电流，另外通过简单的电压反馈电路，将加在二极管上的反向电压降低，使二极管的漏电流可以达到皮安级，而MOS管的漏电流基本在纳安级别，故本电路可将漏电流减小上千倍，具有极高的应用价值。另外在ADC采样端，同样也采用了电压反馈电路，将MOS管的电压降低到0.1伏以下，极大的减小了这部分电路的漏电流。通过上述电路的综合作用，使得选通开关电路整体漏电流极低，可用于高精度电阻测量；
[0015]2、本专利技术中可以将多个选通门并联使用，形成多路电阻高精度测量电路，电路具有低成本，高可靠性和广泛的实施性。
附图说明
[0016]图1为现有技术中电阻多路采样的开关切换示意图；
[0017]图2为现有技术中常规MOS管组成的选通门的结构示意图；
[0018]图3为本专利技术实施例提供的一种用于电阻高精度测量的低漏电流多路选通开关电路的电路原理图；
[0019]图4为本专利技术实施例二提供的一种多路电阻高精度测量电路的电路原理图。
[0020]具体实施例方式
[0021]为使本专利技术的技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例和附图，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]实施例一
[0023]如图3所示，本专利技术实施例一提供了一种用于多路电阻高精度测量的低漏电流选通开关电路，包括：二极管D1～D7，三极管Q3，MOS管Q1、Q6，运算放大器U1、U2。
[0024]其中，标准电流输入端与二极管D1的阳极连接，二极管D1的阴极与MOS管Q1的漏极连接，MOS管Q1的源极与二极管D3的阳极连接，MOS管Q1的栅极与注入电流选通信号连接；二极管D3的阴极经待测电阻R4接地，二极管D3的阴极还与MOS管Q5的漏极连接，MOS管Q5的源极与MOS管Q4的源极连接，MOS管Q4的漏极与MOS管Q6的源极连接，MOS管Q6的漏极与ADC采样端连接，MOS管Q4、Q5、Q6的栅极与ADC采样选通信号连接。
[0025]具体地，所述运算放大器U2的正端与标准电流输入端连接，负端与输出端连接，且负端还与二极管D7的阴极连接，二极管D7的阳极经限流电阻R2与二极管D2的阴极连接，二极管D2的阴极与二极管D1的阴极连接，二极管D7的阳极还与三极管Q3的集电极连接；所述
三极管Q3的集电极经限流电阻R1与电源VEE连接，基极通过限流电阻R3与注入电流选通信号连接，发射极接地；
[0026]具体地，所述运算放大器U1的正端与ADC采样端连接，负端与输出端连接，输出端与二极管D6的阳极连接，二极管D6的阴极与二极管D2的阳极连接，运算放大器U1的输出端还通过限流电阻R5与二极管D4的阳极相连接，二极管D4的阴极与MOS管Q6的源极连接。
[0027]具体地，本实施例中，MOS管Q4和Q5组成一个标准的MOS双向选通门，所述二极管D3的阴极依次经MOS管Q5、MOS管Q4与MOS管Q6的源极连接，所述MOS管Q4和MOS管Q5的栅极与三极管Q7的集电极连接，且MOS管Q5漏极与二极管D3的阴极连接，源极与MOS管Q4的源极连接；MOS管Q4的漏极与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于多路电阻高精度测量的低漏电流选通开关电路，其特征在于，包括：二极管D1～D7，三极管Q3，MOS管Q1、Q4、Q5、Q6，运算放大器U1、U2；标准电流输入端与二极管D1的阳极连接，二极管D1的阴极与MOS管Q1的漏极连接，MOS管Q1的源极与二极管D3的阳极连接，MOS管Q1的栅极与注入电流选通信号连接；二极管D3的阴极经待测电阻R4接地，二极管D3的阴极还与MOS管Q5的漏极连接，MOS管Q5的源极与MOS管Q4的源极连接，MOS管Q4的漏极与MOS管Q6的源极连接，MOS管Q6的漏极与ADC采样端连接，MOS管Q4、Q5、Q6的栅极与ADC采样选通信号连接；所述运算放大器U2的正端与标准电流输入端连接，负端与输出端连接，且负端还与二极管D7的阴极连接，二极管D7的阳极经限流电阻R2与二极管D2的阴极连接，二极管D2的阴极与二极管D1的阴极连接，二极管D7的阳极还与三极管Q3的集电极连接；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔健，王锐，胡亚军，闫建国，夏纯全，
申请(专利权)人：青岛东软载波智能电子有限公司，
类型：发明
国别省市：