电流偏压电路、MEMS传感器及智能电子设备论文和设计-林庆宗

全文摘要

本实用新型公开一种电流偏压电路、MEMS传感器及智能电子设备,该电流偏压电路包括:温敏电阻式温度补偿电路,被配置为对接入的电流进行温度补偿;偏压电流产生电路,偏压电流产生电路的输入端接入所述偏压电源,偏压电流产生电路的接地端与温敏电阻式温度补偿电路连接,偏压电流产生电路接入的偏压电源经温敏电阻式温度补偿电路进行温度补偿后,产生偏压电流;电流镜,输入端与偏压电流产生电路连接,输出端与惠斯通电桥连接;电流镜被配置为将偏压电流输出至惠斯通电桥,以为惠斯通电桥提供偏压电流。本实用新型消除了温度对电流偏压电路的影响。

主设计要求

1.一种电流偏压电路,其特征在于,所述电流偏压电路包括:温敏电阻式温度补偿电路,被配置为对接入的电流进行温度补偿;偏压电流产生电路,所述偏压电流产生电路的输入端接入偏压电源,所述偏压电流产生电路的接地端与所述温敏电阻式温度补偿电路连接,所述偏压电流产生电路接入的偏压电源经所述温敏电阻式温度补偿电路进行温度补偿后,产生偏压电流;电流镜,所述电流镜的输入端与所述偏压电流产生电路连接,所述电流镜的输出端与惠斯通电桥连接;所述电流镜被配置为将所述偏压电流输出至所述惠斯通电桥,以为所述惠斯通电桥提供偏压电流。

设计方案

1.一种电流偏压电路,其特征在于,所述电流偏压电路包括:

温敏电阻式温度补偿电路,被配置为对接入的电流进行温度补偿;

偏压电流产生电路,所述偏压电流产生电路的输入端接入偏压电源,所述偏压电流产生电路的接地端与所述温敏电阻式温度补偿电路连接,所述偏压电流产生电路接入的偏压电源经所述温敏电阻式温度补偿电路进行温度补偿后,产生偏压电流;

电流镜,所述电流镜的输入端与所述偏压电流产生电路连接,所述电流镜的输出端与惠斯通电桥连接;所述电流镜被配置为将所述偏压电流输出至所述惠斯通电桥,以为所述惠斯通电桥提供偏压电流。

2.如权利要求1所述的电流偏压电路,其特征在于,所述温敏电阻式温度补偿电路包括负温度系数电阻及正温度系数电阻,所述负温度系数电阻和所述正温度系数电阻依次串联设置于所述偏压电流产生电路与地之间。

3.如权利要求2所述的电流偏压电路,其特征在于,所述负温度系数电阻及所述正温度系数电阻的数量均为多个。

4.如权利要求1所述的电流偏压电路,其特征在于,所述偏压电流产生电路为电流回授电路,所述电流回授电路的第一输入端接入所述偏压电源,所述电流回授电路的第二输入端与所述温敏电阻式温度补偿电路连接,所述电流回授电路的输出端与所述电流镜连接。

5.如权利要求4所述的电流偏压电路,其特征在于,所述电流回授电路包括运算放大器,所述运算放大器的第一输入端为所述电流回授电路的第一输入端,所述运算放大器的第二输入端与所述温敏电阻式温度补偿电路连接,所述运算放大器的输出端与所述电流镜连接;所述偏压电源的电压为带隙电压。

6.如权利要求1所述的电流偏压电路,其特征在于,所述偏压电流产生电路为自偏置电路,所述自偏置电路的输入端接入所述偏压电源,所述自偏置电路的接地端与所述温敏电阻式温度补偿电路连接,所述自偏置电路的输出端与所述电流镜连接。

7.如权利要求6所述的电流偏压电路,其特征在于,所述自偏置电路包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管及第四MOS管,所述第一MOS管的漏极与所述温敏电阻式温度补偿电路连接,所述第一MOS管的栅极与所述第二MOS管的栅极连接,所述第一MOS管的源极与所述第三MOS管的漏极连接,所述第二MOS管的漏极接地,源极与所述第四MOS管的漏极连接;所述第三MOS管的源极和所述第四MOS管的源极接入所述偏压电源。

8.如权利要求1至7任意一项所述的电流偏压电路,其特征在于,所述电流镜包括第五MOS管和第六MOS管,所述第五MOS管和所述第六MOS管的栅极连接,所述第五MOS管的漏极与所述偏压电流产生电路的输出端连接;所述第六MOS管漏极与所述惠斯通电桥连接;所述第五MOS管和所述第六MOS管的源极接入所述偏压电源。

9.一种MEMS传感器,其特征在于,所述MEMS传感器包括惠斯通电桥及如权利要求1至8任意一项所述电流偏压电路,所述惠斯通电桥与所述电流偏压电路的输出端连接。

10.一种智能电子设备,其特征在于,包括如权利要求1至8任意一项所述的电流偏压电路,或者包括如权利要求9所述MEMS传感器。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及电控技术领域,特别涉及一种电流偏压电路、MEMS传感器及智能电子设备。

背景技术

压阻式传感器中,通常需要设置一个偏压电路,以为压阻式传感器中的惠斯通电桥提供一个偏压。在电流偏压电路中因电阻常设计为负温度系数电阻,因此电流为正温度系数(PTAT,Proportional to Absolute Temperature),此温度正相关特性会影响后续压阻式MEMS(Micro-Electro-Mechanical System,微机系统)压力传感器校正计算精准度。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种电流偏压电路、MEMS传感器及智能电子设备,旨在消除温度对电流偏压电路的影响。

为实现上述目的,本实用新型提出一种电流偏压电路,所述电流偏压电路包括:

温敏电阻式温度补偿电路,被配置为对接入的电流进行温度补偿;

偏压电流产生电路,所述偏压电流产生电路的输入端接入偏压电源,所述偏压电流产生电路的接地端与所述温敏电阻式温度补偿电路连接,所述偏压电流产生电路接入的偏压电源经所述温敏电阻式温度补偿电路进行温度补偿后,产生偏压电流;

电流镜,所述电流镜的输入端与所述偏压电流产生电路连接,所述电流镜的输出端与所述惠斯通电桥连接;所述电流镜被配置为将所述偏压电流输出至所述惠斯通电桥,以为所述惠斯通电桥提供偏压电流。

可选地,所述温敏电阻式温度补偿电路包括负温度系数电阻及正温度系数电阻,所述负温度系数电阻和所述正温度系数电阻依次串联设置于所述偏压电流产生电路与地之间。

可选地,所述负温度系数电阻及所述正温度系数电阻的数量均为多个。

可选地,所述偏压电流产生电路为电流回授电路,所述电流回授电路的第一输入端接入所述偏压电源,所述电流回授电路的第二输入端与所述温敏电阻式温度补偿电路连接,所述电流回授电路的输出端与所述电流镜连接。

可选地,所述电流回授电路包括运算放大器,所述运算放大器的第一输入端为所述电流回授电路的第一输入端,所述运算放大器的第二输入端与所述温敏电阻式温度补偿电路连接,所述运算放大器的输出端与所述电流镜连接,所述偏压电源的电压为带隙电压。

可选地,所述偏压电流产生电路为自偏置电路,所述自偏置电路的输入端接入所述偏压电源,所述自偏置电路的接地端与所述温敏电阻式温度补偿电路连接,所述自偏置电路的输出端与所述电流镜连接。

可选地,所述自偏置电路包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管及第四MOS管,所述第一MOS管的漏极与所述温敏电阻式温度补偿电路连接,所述第一MOS管的栅极与所述第二MOS管的栅极连接,所述第一MOS管的源极与所述第三MOS管的漏极连接,所述第二MOS管的漏极接地,源极与所述第四MOS管的漏极连接;所述第三MOS管的源极和所述第四MOS管的源极接入所述偏压电源。

可选地,所述电流镜包括第五MOS管和第六MOS管,所述第五MOS管和所述第六MOS管的栅极连接,所述第五MOS管的漏极与所述偏压电流产生电路的输出端连接;所述第六MOS管漏极与所述惠斯通电桥连接;所述第五MOS管和所述第六MOS管的源极接入所述偏压电源。

本实用新型还提出一种MEMS传感器,所述MEMS传感器包括惠斯通电桥及如上所述电流偏压电路,所述惠斯通电桥与所述电流偏压电路的输出端连接。

本实用新型还提出一种智能电子设备,包括如上所述的电流偏压电路,或者包括如上所述MEMS传感器。

本实用新型通过设置温敏电阻式温度补偿电路,被配置为对接入的电流进行温度补偿;并通过设置偏压电流产生电路,来接入的偏压电源经所述温敏电阻式温度补偿电路进行温度补偿后,产生偏压电流,再通过电流镜将所述偏压电流输出至所述惠斯通电桥,以为所述惠斯通电桥提供偏压电流。本实用新型消除了温度对电流偏压电路的影响。解决了在电流偏压电路中因电阻常设计为负温度系数电阻时,导致电流为正温度系数而产生电流偏移的问题,消除了电流的温度的正相关特性,提高了压阻式MEMS传感器校正计算精准度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型电流偏压电路一实施例的功能模块示意图;

图2为本实用新型电流偏压电路一实施例的电路结构示意图;

图3为本实用新型电流偏压电路另一实施例的电路结构示意图。

附图标号说明:

设计图

电流偏压电路、MEMS传感器及智能电子设备论文和设计

相关信息详情

申请码:申请号:CN201921154184.1

申请日:2019-07-22

公开号:公开日:国家:CN

国家/省市:95(青岛)

授权编号:CN209859028U

授权时间:20191227

主分类号:G05F1/567

专利分类号:G05F1/567

范畴分类:申请人:歌尔科技有限公司

第一申请人:歌尔科技有限公司

申请人地址:266104 山东省青岛市崂山区北宅街道投资服务中心308室

发明人:林庆宗

第一发明人:林庆宗

当前权利人:歌尔科技有限公司

代理人:胡海国

代理机构:44287

代理机构编号:深圳市世纪恒程知识产权代理事务所 44287

优先权:关键词:当前状态:审核中

类型名称:外观设计

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

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