一种双标度电流频率转换电路制造技术

本发明专利技术公开了一种双标度电流频率转换电路，包括积分器，比较及定时单元A1、比较及定时单元A2，模拟开关B1、模拟开关B2、模拟开关B3、模拟开关B4，正恒流源C1、负恒流源C2、正恒流源C3以及负恒流源C4；积分器的第一输出端与比较及定时单元A1的输入端以及比较及定时单元A2的输入连接；比较及定时单元A1分别控制模拟开关B1、模拟开关B2将正恒流源C1和负恒流源C2接入积分器，分别输出数字脉冲信号。比较及定时单元A2分别控制模拟开关B3、模拟开关B4将正恒流源C3和负恒流源C4接入积分器，比较及定时单元A1和比较及定时单元A2均有两个输出端分别输出端。后级系统不需要根据输入电流控制双标度电流频率转换电路，有效降低了后级系统的复杂程度。杂程度。杂程度。

【技术实现步骤摘要】
一种双标度电流频率转换电路


[0001]本专利技术属于惯性信号处理电路
，具体涉及一种双标度电流频率转换电路。

技术介绍

[0002]双标度电流频率转换电路基于单积分器，可以分别在0～2mA和0～35mA大小两个量程下工作，在两个量程下均可实现较高的转换精度。
[0003]在航天飞行器、弹载惯性组件应用场合下，根据姿态控制的需要，要求电流频率转换电路能够工作的动态范围较大，并且在输入电流较小时，保证高水准的转换精度和分辨率。采用传统的电流频率转换电路方案，一般采用两个积分器用于大、小两个不同的量程，在使用过程中需提供控制电路对大、小两个量程进行切换，使得系统的复杂度较高、体积较大。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种双标度电流频率转换电路，量程转换时无须后级系统切换，系统根据输出可自行判断输入量程。
[0005]为达到上述目的，本专利技术所述一种双标度电流频率转换电路，包括积分器、比较及定时单元A1、比较及定时单元A2、模拟开关B1、模拟开关B2、模拟开关B3、模拟开关B4、正恒流源C1、负恒流源C2、正恒流源C3和负恒流源C4；所述积分器的第一输出端与比较及定时单元A1的输入端以及比较及定时单元A2的输入端连接；所述比较及定时单元A1的控制信号输出端与模拟开关B1以及模拟开关B2连接，所述正恒流源C1和负恒流源C2分别通过模拟开关B1和模拟开关B2与积分器的输入端连接；所述比较及定时单元A2的控制信号输出端与模拟开关B3和模拟开关B4连接，所述正恒流源C3和负恒流源C4分别通过模拟开关B3和模拟开关B4与积分器的输入端连接；所述比较及定时单元A1有两个脉冲输出端P1+和P1
‑
，用于输出数字脉冲信号；比较及定时单元A2有两个脉冲输出端P2+和P2
‑
，用于输出数字脉冲信号；所述比较及定时单元A1的两个门槛值设置为+V1、
‑
V1、比较及定时单元A2两个门槛值设置为+V2、
‑
V2，︱+V1︱＜︱+V2︱。
[0006]进一步的，积分器包括运放，所述运放的正向输入端接输入电流、电容Cx和积分电容的第一端，反向输入端通过电阻R1接地，输出端接电阻R2的第一端，电容Cx接地；电阻R2的第二端与二极管D1的阴极以及二极管D2的阳极连接，二极管D1的阳极与电阻R3的第一端以及三极管Q1的基极连接，电阻R3第二端和三极管Q1的集电极的接正电源，三极管Q1的发射极通过电阻R5接至积分器的输出端；二极管D2的阴极与电阻R4的第一端以及三极管Q2的基极连接，电阻R4第二端和三极管Q1的发射极的接负电源，三极管Q1的集电极极通过电阻R6接至积分器的输出端；积分器的输出端与积分电容C
Y
的第二端连接。
[0007]进一步的，积分电容C
Y
为聚苯硫醚电容。
[0008]进一步的，正恒流源C1、负恒流源C2、正恒流源C3或以及负恒流源C4均采用合金箔
电阻作为采样电阻。
[0009]进一步的，积分器、比较及定时单元A1、比较及定时单元A2，模拟开关B1、模拟开关B2、模拟开关B3、模拟开关B4、正恒流源C1、负恒流源C2、正恒流源C3以及负恒流源C4均集成在金属四列直插型外壳中。
[0010]进一步的，积分器、比较及定时单元A1、比较及定时单元A2、模拟开关B1、模拟开关B2、模拟开关B3、模拟开关B4、正恒流源C1、负恒流源C2、正恒流源C3以及负恒流源C4通过粘接或者焊接的方式组装在LTCC基板上。
[0011]进一步的，积分器、比较定时单元中的芯片均采用裸芯片，所述裸芯片与基板通过键合的方式电气互连。
[0012]进一步的，裸芯片与基板通过金丝超声键合的方式电气互连。
[0013]与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益的技术效果：
[0014]本专利技术包括一个积分器，两个比较定时单元和多个恒流源，采用“单积分器+双比较定时单元+恒流源”的架构，通过两个比较定时单元输出一个输出为大量程的标度输出和一个小量程的标度输出，由于小量程的标度输出具有高分辨率，实现了高分辨率的双标度电流频率转换电路。通过设置双比较定时单元实现双标度输出，不需要根据输入电流对量程进行切换，量程转换时无须后级系统切换，使得后级系统不需要根据输入电流控制双标度电流频率转换电路，有效降低了后级系统的复杂程度，结构简单，系统根据输出可自行判断输入量程，有利于系统的小型化和一体化集成。
[0015]进一步的，选择高精度，低失调的积分器，能够有效提升转换精度。
[0016]进一步的，积分电容用聚苯硫醚电容，进一步提升转换精度。
[0017]进一步的，通过混合集成的方式，使电路体积进一步减小。
附图说明
[0018]图1为双标度电流频率转换电路线路结构图；
[0019]图2为积分器原理图；
[0020]图3为模拟开关电路原理图；
[0021]图4为混合集成双标度电流频率转换电路外形图，其中(a)为俯视图，(b)为主视图。，(c)为左视图。
[0022]附图中：1
‑
外壳。
具体实施方式
[0023]为了使本专利技术的目的和技术方案更加清晰和便于理解。以下结合附图和实施例，对本专利技术进行进一步的详细说明，此处所描述的具体实施例仅用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术。
[0024]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对
重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0025]参照图1，一种双标度电流频率转换电路，主要包括积分器，比较及定时单元A1、比较及定时单元A2，模拟开关B1、模拟开关B2、模拟开关B3、模拟开关B4，正恒流源C1、负恒流源C2、正恒流源C3以及负恒流源C4。其中，正恒流源C1的输出电流为I1+，负恒流源C2的输出电流为I1
‑
，正恒流源C3的输出电流为I2+，负恒流源C4的输出电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双标度电流频率转换电路，其特征在于，包括积分器、比较及定时单元A1、比较及定时单元A2、模拟开关B1、模拟开关B2、模拟开关B3、模拟开关B4、正恒流源C1、负恒流源C2、正恒流源C3和负恒流源C4；所述积分器的第一输出端与比较及定时单元A1的输入端以及比较及定时单元A2的输入端连接；所述比较及定时单元A1的控制信号输出端与模拟开关B1以及模拟开关B2连接，所述正恒流源C1和负恒流源C2分别通过模拟开关B1和模拟开关B2与积分器的输入端连接；所述比较及定时单元A2的控制信号输出端与模拟开关B3和模拟开关B4连接，所述正恒流源C3和负恒流源C4分别通过模拟开关B3和模拟开关B4与积分器的输入端连接；所述比较及定时单元A1有两个脉冲输出端P1+和P1
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，用于输出数字脉冲信号；比较及定时单元A2有两个脉冲输出端P2+和P2
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，用于输出数字脉冲信号；所述比较及定时单元A1的两个门槛值设置为+V1、
‑
V1、比较及定时单元A2两个门槛值设置为+V2、
‑
V2，︱+V1︱＜︱+V2︱。2.根据权利要求1所述的一种双标度电流频率转换电路，其特征在于，所述积分器包括运放，所述运放的正向输入端接输入电流、电容Cx和积分电容的第一端，反向输入端通过电阻R1接地，输出端接电阻R2的第一端，电容Cx接地；电阻R2的第二端与二极管D1的阴极以及二极管D2的阳极连接，二极管D1的阳极与电阻R3的第一端以及三极管Q1的基极连接，电阻R3第二端和三极管Q1的集电极的接正电...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨浩，郭文娟，黄华，
申请(专利权)人：西安微电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：