基于一体化塑封的红外偏置电源模块制造技术

本发明专利技术提供了一种基于一体化塑封的红外偏置电源模块，基于多颗裸芯片及外围元器件的电路结构设计，可同时输出多路不同规格的偏置电压和电源电压，提供不同的电流负载能力，适用于多种应用场景；基于串行数字输入信号和调制电阻的实时调整，能输出大小可调的偏置电压和电源电压，进一步提高了其实用性和灵活性；在多路电源输出单元中，两颗四路电压调整器芯片均采用低噪声的芯片，且输出端串联有降噪电阻，有效降低了其噪声水平；在多路电源输出单元中，数字电压和模拟电压实现了隔离，进一步降低了模拟部分的噪声系数；内部器件选用裸芯片进行设计，且采用塑封一体化封装，有效减小了器件尺寸和体积，利于结构小型化设计，便于应用和携带。应用和携带。应用和携带。

【技术实现步骤摘要】
基于一体化塑封的红外偏置电源模块


[0001]本专利技术涉及红外成像
，尤其是涉及一种基于一体化塑封的红外偏置电源模块。

技术介绍

[0002]红外热成像系统主要包括红外焦平面阵列和信号处理系统，其中红外焦平面阵列又分为制冷型和非制冷型。根据两种红外焦平面阵列的工作原理，均需要由外部提供所需的偏置电压，并且为了达到较高的成像精度，要求偏置电压具有较低的噪声水平(1Hz～10kHz时在5μVrms以下)。此外，信号处理系统一般包含A/D转换器，DSP或FPGA。其中，A/D转换器需要5V模拟电源和3.3V数字电源，DSP或FPGA需要3.3V及1.8V等数字电源，且模拟部分对电源噪声的要求也较高。
[0003]现有红外热成像系统的偏置电压和电源电压的实现方式为：使用独立的运算放大器配合反馈电阻对固定电压进行一定倍数的放大，提供固定的偏置电压；信号处理系统使用的多组不同大小的电源电压直接由外部提供，或者使用多个独立的DC/DC电源或LDO电源进行转换。但是，以上方案仍存在不足：偏置电压不可调，如果需要改变，则需要对反馈电阻进行重新焊接，过程较为繁琐且容易损伤焊盘，并且多个独立的运算放大器会占用较大的空间；一般在整机系统中无法直接提供多路不同大小的电源电压，若用多个DC/DC电源或LDO电源，也会占用较大的空间，且有较大的噪声，难免降低成像效果。

技术实现思路

[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种全新结构的红外偏置电源模块，用于解决现有技术中偏置电压不可调且多个独立器件占用空间较大的问题。
[0005]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种基于一体化塑封的红外偏置电源模块，包括：
[0006]电源总控单元，其接收第一电源电压和关断控制信号，输出具有关断/开启功能的第二电源电压；
[0007]双路偏压输出单元，其接收所述第二电源电压和时序控制信号，输出两路偏置电压；
[0008]以及多路电源输出单元，其接收所述第二电源电压，输出多路不同规格的第三电源电压；
[0009]其中，所述电源总控单元、双路偏压输出单元和多路电源输出单元封装在同一个塑封腔体内。
[0010]可选地，所述电源总控单元、所述双路偏压输出单元及所述多路电源输出单元分别设置在所述塑封腔体的底座上；所述底座的内部设有多层布线，用于所述电源总控单元与所述双路偏压输出单元的电连接，以及所述电源总控单元与所述多路电源输出单元的电连接。
[0011]可选地，所述底座的材质包括BT有机基板。
[0012]可选地，所述电源总控单元包括第一低压差线性稳压芯片、第一电阻及第二电阻，所述第一低压差线性稳压芯片的关断控制引脚接所述关断控制信号，所述第一低压差线性稳压芯片的电压输入引脚接所述第一电源电压，所述第一低压差线性稳压芯片的地引脚接地，所述第一低压差线性稳压芯片的散热垫引脚接地，所述第一低压差线性稳压芯片的电压输出引脚经依次串接的所述第一电阻及所述第二电阻后接地，所述第一低压差线性稳压芯片的电流采样引脚接所述第一电阻与所述第二电阻的公共端，通过所述第一电阻与所述第二电阻的公共端对外输出所述第二电源电压。
[0013]可选地，所述电源总控单元还包括并联设置的第一电容和第二电容，所述第一电容的一端接所述第一低压差线性稳压芯片的电压输入引脚，所述第一电容的另一端接地。
[0014]可选地，所述时序控制信号包括串行数字输入信号、串行数字时钟信号及片选信号，所述双路偏压输出单元包括双路D/A转换芯片和第三电容，所述双路D/A转换芯片的串行数据输入引脚接所述串行数字输入信号，所述双路D/A转换芯片的串行时钟输入引脚接所述串行数字时钟信号，所述双路D/A转换芯片的片选引脚接所述片选信号，所述双路D/A转换芯片的地引脚接地，所述双路D/A转换芯片的电压输入引脚接所述第二电源电压，所述双路D/A转换芯片的基准电压输入引脚经串接的所述第三电容后接地，所述双路D/A转换芯片的第一电压输出引脚输出第一模拟电压，所述双路D/A转换芯片的第二电压输出引脚输出第二模拟电压。
[0015]可选地，所述双路偏压输出单元还包括双路运算放大器芯片、第三电阻和第四电阻，所述双路运算放大器芯片的正电源引脚接所述第二电源电压，所述双路运算放大器芯片的负电源引脚接地；所述双路运算放大器芯片的第一输出引脚经依次串接的所述第三电阻和所述第四电阻后接地，所述双路运算放大器芯片的第一反相输入引脚接所述第三电阻和所述第四电阻的公共端，所述双路运算放大器芯片的第一同相输入引脚接所述双路D/A转换芯片的第一电压输出引脚，所述双路运算放大器芯片的第一输出引脚输出第一偏置电压；所述双路运算放大器芯片的第二输出引脚接所述双路运算放大器芯片的第二反相输入引脚，所述双路运算放大器芯片的第二同相输入引脚接所述双路D/A转换芯片的第二电压输出引脚，所述双路运算放大器芯片的第二输出引脚输出第二偏置电压。
[0016]可选地，所述多路电源输出单元包括第二低压差线性稳压芯片及第四电容，所述第二低压差线性稳压芯片的电压输入引脚接所述第二电源电压，所述第二低压差线性稳压芯片的使能引脚接地，所述第二低压差线性稳压芯片的地引脚接地，所述第二低压差线性稳压芯片的电压输出引脚接所述第二低压差线性稳压芯片的电流采样引脚，所述第二低压差线性稳压芯片的电压输出引脚输出第一规格的第三电源电压。
[0017]可选地，所述多路电源输出单元还包括第一四路电压调整器芯片、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第五电容、第六电容、第七电容及第八电容，所述第一四路电压调整器芯片的电压输入引脚接所述第二电源电压，所述第一四路电压调整器芯片的散热垫引脚接地，所述第一四路电压调整器芯片的地引脚接地，所述第一四路电压调整器芯片的使能引脚接第一使能信号，所述第一四路电压调整器芯片的基准电压输入引脚接第一基准电压，所述第一四路电压调整器芯片的温度漂移调整管脚接第一温度比例调整信号；所述第一四路电压调整器芯片的第一配置引脚经串接的所述第五电阻后
接地，所述第一四路电压调整器芯片的第一配置引脚经串接的所述第五电容后接所述第一四路电压调整器芯片的第一电压输出引脚，所述第一四路电压调整器芯片的第一电压输出引脚经串接的所述第六电阻后对外输出第二规格的第三电源电压；所述第一四路电压调整器芯片的第二配置引脚经串接的所述第六电容后接所述第一四路电压调整器芯片的第二电压输出引脚，所述第七电阻与所述第六电容并联，所述第一四路电压调整器芯片的第二电压输出引脚经串接的所述第八电阻后对外输出第三规格的第三电源电压；所述第一四路电压调整器芯片的第三配置引脚经串接的所述第七电容后接所述第一四路电压调整器芯片的第三电压输出引脚，所述第一四路电压调整器芯片的第三电压输出引脚经串接的所述第九电阻后对外输出第四规格的第三电源电压；所述第一四路电压调整器芯片的第四配置引脚经串接的所述第八电容后接所述第一四路电压调整器芯片的第四电压输出引脚，所述第一四路电压调整器芯片的第四电压输本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于一体化塑封的红外偏置电源模块，其特征在于，包括：电源总控单元，其接收第一电源电压和关断控制信号，输出具有关断/开启功能的第二电源电压；双路偏压输出单元，其接收所述第二电源电压和时序控制信号，输出两路偏置电压；以及多路电源输出单元，其接收所述第二电源电压，输出多路不同规格的第三电源电压；其中，所述电源总控单元、双路偏压输出单元和多路电源输出单元封装在同一个塑封腔体内。2.根据权利要求1所述的基于一体化塑封的红外偏置电源模块，其特征在于，所述电源总控单元、所述双路偏压输出单元及所述多路电源输出单元分别设置在所述塑封腔体的底座上；所述底座的内部设有多层布线，用于所述电源总控单元与所述双路偏压输出单元的电连接，以及所述电源总控单元与所述多路电源输出单元的电连接。3.根据权利要求2所述的基于一体化塑封的红外偏置电源模块，所述底座的材质包括BT有机基板。4.根据权利要求1或2所述的基于一体化塑封的红外偏置电源模块，其特征在于，所述电源总控单元包括第一低压差线性稳压芯片、第一电阻及第二电阻，所述第一低压差线性稳压芯片的关断控制引脚接所述关断控制信号，所述第一低压差线性稳压芯片的电压输入引脚接所述第一电源电压，所述第一低压差线性稳压芯片的地引脚接地，所述第一低压差线性稳压芯片的散热垫引脚接地，所述第一低压差线性稳压芯片的电压输出引脚经依次串接的所述第一电阻及所述第二电阻后接地，所述第一低压差线性稳压芯片的电流采样引脚接所述第一电阻与所述第二电阻的公共端，通过所述第一电阻与所述第二电阻的公共端对外输出所述第二电源电压。5.根据权利要求4所述的基于一体化塑封的红外偏置电源模块，其特征在于，所述电源总控单元还包括并联设置的第一电容和第二电容，所述第一电容的一端接所述第一低压差线性稳压芯片的电压输入引脚，所述第一电容的另一端接地。6.根据权利要求1或2所述的基于一体化塑封的红外偏置电源模块，其特征在于，所述时序控制信号包括串行数字输入信号、串行数字时钟信号及片选信号，所述双路偏压输出单元包括双路D/A转换芯片和第三电容，所述双路D/A转换芯片的串行数据输入引脚接所述串行数字输入信号，所述双路D/A转换芯片的串行时钟输入引脚接所述串行数字时钟信号，所述双路D/A转换芯片的片选引脚接所述片选信号，所述双路D/A转换芯片的地引脚接地，所述双路D/A转换芯片的电压输入引脚接所述第二电源电压，所述双路D/A转换芯片的基准电压输入引脚经串接的所述第三电容后接地，所述双路D/A转换芯片的第一电压输出引脚输出第一模拟电压，所述双路D/A转换芯片的第二电压输出引脚输出第二模拟电压。7.根据权利要求6所述的基于一体化塑封的红外偏置电源模块，其特征在于，所述双路偏压输出单元还包括双路运算放大器芯片、第三电阻和第四电阻，所述双路运算放大器芯片的正电源引脚接所述第二电源电压，所述双路运算放大器芯片的负电源引脚接地；所述双路运算放大器芯片的第一输出引脚经依次串接的所述第三电阻和所述第四电阻后接地，所述双路运算放大器芯片的第一反相输入引脚接所述第三电阻和所述第四电阻的公共端，所述双路运算放大器芯片的第一同相输入引脚接所述双路D/A转换芯片的第一电压输出引脚，所述双路运算放大器芯片的第一输出引脚输出第一偏置电压；所述双路运算放大器芯
片的第二输出引脚接所述双路运算放大器芯片的第二反相输入引脚，所述双路运算放大器芯片的第二同相输入引脚接所述双路D/A转换芯片的第二电压输出引脚，所述双路运算放大器芯片的第二输出引脚输出第二偏置电压。8.根据权利要求1或2所述的基于一体化塑封的红外偏置电源模块，其特征在于，所述多路电源输出单元包括第二低压差线性稳压芯片及第四电容，所述第二低压差线性稳压芯片的电压输入引脚接所述第二电源电压，所述第二低压差线性稳压芯片的使能引脚接地，所述第二低压差线性稳压芯片的地引脚接地，所述第二低压差线性稳压芯片的电压输出引脚接所述第二低压差线性稳压芯片的电流采样引脚，所述第二低压差线性稳压芯片的电压输出引脚输出第一规格的第三电源电压。9.根据权利要求8所述的基于一体化塑封的红外偏置电源模块，其特征在于，所述多路电源输出单元还包括第一四路电压调整器芯片、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第五电容、第六电容、第七电容及第八电容，所述第一四路电压调整器芯片的电压输入引脚接所述第二电源电压，所述第一四路电压调整器芯片的散热垫引脚接地，所述第一四路电压调整器芯片的地引脚接地，所述第一四路电压调整器芯片的使能引脚接第一使能信号，所述第一四路电压调整器芯片的基准电压输入引脚接第一基准电压，所述第一四路电压调整器芯片的温度漂移调整管脚接第一温度比例调整信号；所述第一四路电压调整...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈道远，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十四研究所，
类型：发明
国别省市：