一种具有5通道信号调理的信号模块制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有5通道信号调理的信号模块，具体结构包括由5组单路调理电路并联组成，每组单路调理电路包括依次连接的差分放大电路、反相放大电路、八阶低通滤波电路、二次放大电路，差分放大电路还连接有增益调节电路和不平衡调节电路，差分放大电路的正负输入端之间还并联有输入保护电路，输入保护电路连接输出保护电路后连接至二次放大电路的输出端，本实用新型专利技术解决了现有技术中存在的信号通路电路集成度低、体积大、功耗高和抗干扰性能差的问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电子信息
，具体涉及一种具有5通道信号调理的信号模块。
技术介绍
通过对调理电路的理论研究，提出用仪表放大器和SMD元器件的方案。调理电路可与压阻式、可变电容式等传感器配套使用，是一种将加速度信号转换为电压信号的放大器。目前市场上还没有类似的产品。为此，开发该调理器，它的研制成功，对于运输试验、汽车碰撞试验，航空航天飞行试验、爆炸效应和结构力学研究具有十分重要的意义。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种具有5通道信号调理的信号模块，解决了现有技术中存在的信号通路电路集成度低、体积大、功耗高和抗干扰性能差的问题。本技术所采用的技术方案是，一种具有5通道信号调理的信号模块，包括5组单路调理电路并联组成，每组单路调理电路包括依次连接的差分放大电路、反相放大电路、八阶低通滤波电路、二次放大电路，差分放大电路还连接有增益调节电路和不平衡调节电路，差分放大电路的正负输入端之间还并联有输入保护电路，输入保护电路连接输出保护电路后连接至二次放大电路的输出端。本技术的特点还在于，输入保护电路的具体结构为：包括反向串联连接的一组的稳流二极管CR1和稳流二极管CR2，稳流二极管CR1的正向输出端与整个电路的正电压端+IN连接，稳流二极管CR2的正向输出端与整个电路的负电压端-IN连接，稳流二极管CR1和稳流二极管CR2之间设有结点A1。差分放大电路的具体结构为：包括放大器U1，放大器U1的2引脚和3引脚之间连接有电容C1，放大器U1的2引脚和3引脚还分别连接电阻R1和电阻R2后连接至正电压端+IN和负电压端-IN，放大器U1的7引脚连接至正电源端，放大器U1的4引脚连接至负电源端，放大器U1的1引脚和8引脚之间串联有电阻R3，放大器U1的6引脚连接电阻R4后连接至结点A2，放大器U1的5引脚连接至结点A3。放大器U1的型号为INA114。反相放大电路包括放大器U2A，放大器U2A的2引脚与结点A2连接，放大器U2A的1引脚连接至结点A4，放大器U2A的4引脚和8引脚分别接电源的正负端，放大器U2A的3引脚连接至结点A5。放大器U2A的型号为OP270。八阶低通滤波电路的具体结构为：包括放大器U4A，放大器U4A的3引脚依次连接电阻R8、电阻R7后连接至所述结点A4，放大器U4A的2引脚和1引脚相连接，放大器U4A的2引脚还连接电容C3后连接至所述电阻R8、电阻R7之间，放大器U4A的3引脚和电阻R8之间还并联电容C4后连接至结点A6，放大器U4A的8引脚和4引脚分别接电源的正负端，放大器U4A的1引脚依次连接电阻R9、电阻R10后连接至U4B的5引脚，放大器U4B的6引脚和7引脚相连接，放大器U4B的6引脚还连接电容C5后连接至所述电阻R10、电阻R9之间，放大器U4B的5引脚和电阻R10之间并联电容C6后连接至结点A7，放大器U4B的7引脚同时还依次连接电阻R11和电阻R12后连接至放大器U5A的3引脚，放大器U5A的2引脚连接电容C7后连接至所述电阻R11、电阻R12之间，放大器U5A的3引脚和电阻R12之间还并联电容C8后连接至结点A8，放大器U5A的8引脚和4引脚分别接电源的正负端，放大器U5A的1引脚依次连接电阻R13、电阻R14后连接至放大器U5B的5引脚，放大器U5B的6引脚和7引脚相连接，放大器U5B的6引脚还连接电容C9后连接至所述电阻R13、电阻R14之间，U5B的5引脚和电阻R14之间并联电容C10后连接至结点A9，U5B的7引脚连接至结点A10，放大器U4A和放大器U4B共同组成放大器U4，放大器U5A和放大器U5B共同组成放大器U5，放大器U4和放大器U5的型号均为OP270。二次放大电路的内部电路具体为：包括放大器U3A和放大器U3B，放大器U3A和放大器U3B的2引脚和6引脚均连接至所述结点A10，U3A的2引脚与结点A10之间连接有电阻R16，放大器U3B的6引脚与结点A10之间依次连接有电阻R18和电容C13，放大器U3A的1引脚和2引脚之间还分别并联有电阻R15和电容C11，放大器U3A的8引脚和4引脚分别接电源的正负端，放大器U3A的1引脚连接至整个电路的直流输出端DC-out，放大器U3A的3引脚连接至结点A11，放大器U3B的7引脚和6引脚之间还分别并联有电阻R17和电容C12，放大器U3B的5引脚连接至结点A12，放大器U3B的7引脚连接至整个电路的交流输出端AC-out，输出保护电路为：放大器U3A的1引脚连接有稳流二极管CR3后连接至结点A13，放大器U3B的7引脚连接有稳流二极管CR4后连接至结点A14，放大器U3A和放大器U3B共同组成放大器U3，放大器U3的型号为OP270。增益调节电路为：包括依次连接在放大器U2A的2引脚和1引脚之间的电阻R5和滑动电阻器R6，电阻R5的两端还并联有电容C2，通过调节滑动电阻器R6的阻值大小调节整个电路的增益。不平衡调节电路的结构为：包括放大器U2B，放大器U2B的型号为OP270，放大器U2B的6引脚和7引脚均连接至所述结点A3，放大器U2B的5引脚与变阻器Rx连接，变阻器Rx两端还分别连接有电阻R19和电阻R20，电阻R20和电阻R19分别还连接至正负电源端，放大器U2B的5引脚与变阻器Rx之间还并联电容C14后连接至结点A15，结点A1、结点A5、结点A6、结点A7、结点A8、结点A9、结点A11、结点A12、结点A13、结点A14、结点A15共地。本技术的有益效果是，一种具有5通道信号调理的信号模块，通过采用差分输入/单端输出放大技术、插入式8阶低通滤波器，放大增益可调节，输入直流不平衡可调节，直流和交流两种输出方式及SMT工艺技术等，具有单独5个通道的信号通路，提高了电路集成度，使其具有体积小、功耗低、寄生因素少和抗干扰性能强的优点。附图说明图1是本技术一种具有5通道信号调理的信号模块内部单路调理电路的原理框图；图2是本技术一种具有5通道信号调理的信号模块内部单路调理电路的具体电路图。图中，1.输入保护电路，2.差分放大电路，3.增益调节电路，4.不平衡调节电路，5.反相放大电路，6.八阶低通滤波电路，7.二次放大电路，8.输出保护电路。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明。本技术一种具有5通道本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有5通道信号调理的信号模块，其特征在于，包括5组单路调理电路并联组成，所述每组单路调理电路包括依次连接的差分放大电路(2)、反相放大电路(5)、八阶低通滤波电路(6)、二次放大电路(7)，所述差分放大电路(2)还连接有增益调节电路(3)和不平衡调节电路(4)，所述差分放大电路(2)的正负输入端之间还并联有输入保护电路(1)，输入保护电路(1)连接输出保护电路(8)后连接至二次放大电路(7)的输出端。

【技术特征摘要】
1.一种具有5通道信号调理的信号模块，其特征在于，包括5组单路调
理电路并联组成，所述每组单路调理电路包括依次连接的差分放大电路(2)、
反相放大电路(5)、八阶低通滤波电路(6)、二次放大电路(7)，所述差分
放大电路(2)还连接有增益调节电路(3)和不平衡调节电路(4)，所述差
分放大电路(2)的正负输入端之间还并联有输入保护电路(1)，输入保护
电路(1)连接输出保护电路(8)后连接至二次放大电路(7)的输出端。
2.根据权利要求1所述的一种具有5通道信号调理的信号模块，其特征
在于，所述输入保护电路(1)的具体结构为：包括反向串联连接的一组的
稳流二极管(CR1)和稳流二极管(CR2)，稳流二极管(CR1)的正向输出
端与整个电路的正电压端+IN连接，稳流二极管(CR2)的正向输出端与整
个电路的负电压端-IN连接，所述稳流二极管(CR1)和稳流二极管(CR2)
之间设有结点(A1)。
3.根据权利要求1所述的一种具有5通道信号调理的信号模块，其特征
在于，所述差分放大电路(2)的具体结构为：包括放大器(U1)，放大器(U1)
的2引脚和3引脚之间连接有电容(C1)，放大器(U1)的2引脚和3引脚
还分别连接电阻(R1)和电阻(R2)后连接至正电压端+IN和负电压端-IN，
放大器(U1)的7引脚连接至正电源端，放大器(U1)的4引脚连接至负
电源端，放大器(U1)的1引脚和8引脚之间串联有电阻R3，放大器(U1)
的6引脚连接电阻(R4)后连接至结点(A2)，放大器(U1)的5引脚连接
至结点(A3)。
4.根据权利要求3所述的一种具有5通道信号调理的信号模块，其特征
在于，所述放大器(U1)的型号为INA114。
5.根据权利要求1所述的一种具有5通道信号调理的信号模块，其特征
在于，所述反相放大电路(5)包括放大器(U2A)，所述放大器(U2A)的
2引脚与所述结点(A2)连接，放大器(U2A)的1引脚连接至结点(A4)，
放大器(U2A)的4引脚和8引脚分别接电源的正负端，放大器(U2A)的
3引脚连接至结点(A5)。
6.根据权利要求5所述的一种具有5通道信号调理的信号模块，其特征
在于，所述放大器(U2A)的型号为OP270。
7.根据权利要求1所述的一种具有5通道信号调理的信号模块，其特征
在于，所述八阶低通滤波电路(6)的具体结构为：包括放大器(U4A)，放
大器(U4A)的3引脚依次连接电阻(R8)、电阻(R7)后连接至所述结点
(A4)，放大器(U4A)的2引脚和1引脚相连接，放大器(U4A)的2引
脚还连接电容(C3)后连接至所述电阻(R8)、电阻(R7)之间，放大器(U4A)
的3引脚和电阻(R8)之间还并联电容(C4)后连接至结点(A6)，放大器
(U4A)的8引脚和4引脚分别接电源的正负端，(U4A)的1引脚依次连
接电阻(R9)、电阻(R10)后连接至放大器(U4B)的5引脚，放大器(U4B)
的6引脚和7引脚相连接，放大器(U4B)的6引脚还连接电容(C5)后连
接至所述电阻(R10)、电阻(R9)之间，放大器(U4B)的5引脚和电阻(R10)
之间并联电容(C6)后连接至结点(A7)，放大器(U4B)的7引脚同时还
依次连接电阻(R11)和电阻(R12)后连接至放大器(U5A)的3引脚，放
大器(U5A)的2引脚连接电容(C7)后连...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伯平，霰军宪，赵景平，刘创军，
申请(专利权)人：陕西三恒电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61