一种光耦继电器档位控制线性放大器的制作方法

1.本实用新型属于化学分析仪器领域，特别涉及一种光耦继电器档位控制线性放大器。


背景技术：

2.随着科技的发展，新兴的电子芯片等元件出现。传统的色谱检测器电路在信噪比和信号的测量范围都亟待提高。氢火焰离子检测器是气象色谱重要的检测器之一。
3.由于普通的光耦漏流大，严重影响微电流放大器的性能，所以很难代替继电器做档位切换使用，所以目前的氢火焰离子检测器采用的线性档位放大电路中的档位切换方式普遍采用继电器方式，采用继电器切换有体积大、屏蔽困难、抗震动能力差的问题，且易造成接触不良等故障，关键是不便于微型化和芯片集成化。


技术实现要素：

4.针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提出了一种光耦继电器档位控制线性放大器电路，以解决现有采用继电器档位控制的线性放大器抗震动差，体积大，不便于微型化和芯片集成化的问题。
5.实用新型的技术方案如下：
6.一种光耦继电器档位控制线性放大器，包括信号处理板，信号处理板一端接信号输入端，另一端接电源接口，信号处理板上还集成了档位切换和微电流放大电路板，档位切换和微电流放大电路板上方罩有一个屏蔽壳；
7.档位切换和微电流放大电路板包括光耦继电器档位切换电路和微电流放大电路；其中，光耦继电器档位切换电路包括至少两个并联的光耦继电器芯片，光耦继电器芯片的第一接口串接一个高阻，第二接口串联电阻和电容；微电流放大电路采用微电流运放芯片,连接光耦继电器档位切换电路。
8.优选地，屏蔽壳四个角各有一个螺丝将其固定在信号处理板上。
9.优选地，光耦继电器芯片型号为aqy210eh。
10.优选地，微电流运放芯片型号为ada4530
‑
1。
11.优选地，光耦继电器串联高阻构成电阻网，作为放大器的反馈部分。
12.优选地，每个光耦继电器芯片串接不同大小的高阻。
13.优选地，光耦继电器档位切换电路部分包括三个并联的光耦继电器芯片，三个芯片各串接一个不同大小的高阻。
14.优选地，三个高阻大小分别为10m、100m、1g。
15.本实用新型带来的有益技术效果：
16.档位切换采用光耦继电器的通断切换，避免了由机械继电器触点因老化或震动造成的接触不良；档位切换采用光耦继电器实现，可以缩小档位切换电路部分的体积，实现微型化、芯片化，为离子检测放大器专用芯片设计提供基础；光耦继电器的运用提高了仪器生
产效率。
附图说明
17.图1是本实用新型光耦继电器档位控制线性放大器整体结构示意图；
18.图2是本实用新型光耦继电器档位控制线性放大器框图；
19.图3是本实用新型实施例2的档位切换和微电流放大电路板的结构示意图；
20.图4是本实用新型实施例2的光耦继电器档位控制线性放大器电路图；
21.图5是本实用新型微电流放大电路原理图；
22.其中，1
‑
信号输入端；2
‑
屏蔽壳；3
‑
信号处理板；4
‑
电源接口；5
‑
光耦继电器芯片；6
‑
微电流运放芯片。
具体实施方式
23.下面结合附图和具体实施例对本实用新型的具体实施方式做进一步说明：
24.实施例1
25.如图1所示，一种光耦继电器档位控制线性放大器，包括信号处理板3，信号处理板3一端接信号输入端1，另一端接电源接口4，信号处理板3上还集成了档位切换和微电流放大电路板，档位切换和微电流放大电路板正上方罩有一个屏蔽壳2，屏蔽壳2四个角各有一个螺丝将其固定在信号处理板3上。
26.如图2所示，光耦继电器档位控制线性放大器的电路主要包括光耦继电器档位切换电路部分和微电流放大电路部分；其中，微电流放大部分采用微电流运放芯片，光耦继电器档位切换电路部分包括至少两个并联的光耦继电器，每个光耦继电器上串接一个高阻构成电阻网络作为放大电路的反馈。
27.实施例2
28.图3和图4展示了光耦继电器档位控制线性放大器中档位切换和微电流放大电路板的一个可选实施例。在档位切换和微电流放大电路板上，微电流放大电路连接光耦继电器档位切换电路。其中，光耦继电器档位切换电路包括三个并联的光耦继电器芯片5，每个光耦继电器芯片5第一接口串接一个高阻，第二接口串联普通电阻和电容构成电阻网络，由该电阻网络作为放大器的反馈部分；微电流放大电路采用微电流运放芯片6完成放大功能。
29.如图4光耦继电器档位控制线性放大器电路图所示，微电流运放芯片ada4530
‑
1 u4并联三个光耦继电器芯片aqy210eh；其中，光耦继电器芯片aqy210eh u1串联一个10m的电阻r3，光耦继电器芯片aqy210eh u2串联一个100m的电阻r6，光耦继电器芯片aqy210eh u3串联一个1g的电阻r10，通过通断接有不同高阻的光耦继电器改变反馈电阻的方法来实现放大器放大倍数的改变。
30.图5为微电流放大电路原理图，微电流放大电路采用电流电压转换电路实现：
31.公式为：
32.v
o
＝
‑
i
s
×
r
f
33.其中，r
f
通过光耦继电器串联高阻选择实现，通过不同r
f
的值，选择不同的放大倍数，实现档位切换。
34.本发明放弃继电器切换档位的方法，创造性的运用光耦继电器实现了档位切换。
由于光耦继电器的体积小、无噪声、抗震动等特点，提高了前置放大电路整体可靠性。并且由于继电器是无法芯片化的器件，本发明可以使氢火焰离子化检测器的放大电路微型化和芯片化。
35.当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。


技术特征：
1.一种光耦继电器档位控制线性放大器，其特征在于，包括信号处理板，信号处理板一端接信号输入端，另一端接电源接口，信号处理板上还集成了档位切换和微电流放大电路板，档位切换和微电流放大电路板上方罩有一个屏蔽壳；所述档位切换和微电流放大电路板包括光耦继电器档位切换电路和微电流放大电路；其中，光耦继电器档位切换电路包括至少两个并联的光耦继电器芯片，光耦继电器芯片的第一接口串接一个高阻，第二接口串联电阻和电容；微电流放大电路采用微电流运放芯片,连接光耦继电器档位切换电路。2.根据权利要求1所述的一种光耦继电器档位控制线性放大器，其特征在于，所述屏蔽壳四个角各有一个螺丝将其固定在信号处理板上。3.根据权利要求1所述的一种光耦继电器档位控制线性放大器，其特征在于，所述光耦继电器芯片型号为aqy210eh。4.根据权利要求1所述的一种光耦继电器档位控制线性放大器，其特征在于，所述微电流运放芯片型号为ada4530
‑
1。5.根据权利要求1所述的一种光耦继电器档位控制线性放大器，其特征在于，所述光耦继电器芯片串联高阻构成电阻网，作为放大器的反馈部分。6.根据权利要求1所述的一种光耦继电器档位控制线性放大器，其特征在于，每个光耦继电器芯片串接不同大小的高阻。7.根据权利要求1所述的一种光耦继电器档位控制线性放大器，其特征在于，所述光耦继电器档位切换电路部分包括三个并联的光耦继电器芯片，三个芯片各串接一个不同大小的高阻。8.根据权利要求7所述的一种光耦继电器档位控制线性放大器，其特征在于，三个高阻大小分别为10m、100m、1g。

技术总结
本实用新型公开了一种光耦继电器档位控制线性放大器，属于化学分析仪器领域，包括信号处理板，信号处理板一端接信号输入端，另一端接电源接口，信号处理板上还集成了档位切换和微电流放大电路板，档位切换和微电流放大电路板上方罩有一个屏蔽壳；档位切换和微电流放大电路板包括光耦继电器档位切换电路和微电流放大电路；其中，光耦继电器档位切换电路包括至少两个并联的光耦继电器芯片，光耦继电器芯片的第一接口串接一个高阻，第二接口串联电阻和电容；微电流放大电路采用微电流运放芯片,连接光耦继电器档位切换电路。本实用新型创造性的运用光耦继电器实现了档位切换，提高了前置放大电路整体可靠性，实现了放大电路微型化和芯片化。型化和芯片化。型化和芯片化。


技术研发人员：薛庆军 赵卫东
受保护的技术使用者：山东科技大学
技术研发日：2021.04.02
技术公布日：2021/11/5