[实用新型]电压频率转换混合集成电路

说明书

本实用新型公开了一种电压频率转换混合集成电路，包括积分电路；积分电路采用以电压基准器为基础的正、负电源来供电；积分电路中包括运算放大器，两个串联在运算放大器反相输入端的输入电阻，两个输入电阻的阻值不同、温度系数大小不同且符号相反。本实用新型的电路，零偏小，零偏漂移小，稳定性好，线性度好；零偏自动校准，无需外围调节和软件补偿，结构简单，成本低；体积小，通用性强。

技术领域

本实用新型涉及一种电压频率转换混合集成电路，特别是一种高稳定性的双通道输出的电压频率转换混合集成电路。

背景技术

电压频率转换电路是把输入的模拟电压信号转换成计数脉冲输出，计数脉冲的频率正比于输入电压信号的幅度值。它具有抗干扰性强、转换分辨率高和精度高等特点，广泛用于导航、雷达、遥控遥测、模拟信号传输、数据采集和通讯系统、现代导航系统等领域。

专利号为CN202853621U的专利中公开了一种I/F转换电路，如图1所示，其中包含积分器，比较器，数字逻辑电路和电子开关，积分器的输出端连接比较器的输入端，比较器的输出端连接数字逻辑电路的输入端，数字逻辑电路的输出端与输出电路连接，数字逻辑电路的输出端通过电子开关与积分器的输入端连接形成闭环回路。

该I/F转换电路的积分电路原理图如图2所示，运算放大器U1采用普通的电源供电，其同相端接入了对地电阻R2，这样的结构稳定性差，使得电路的零偏漂移大，零偏重复性也较差，电路的零偏不稳定，导致电路输出频率的稳定性和线性度较差，难以实现高精度的电压频率转换。

专利号为CN102589545A、CN102589545B的专利中公开了一种惯性测量单元的零位自校准电压频率转换装置，通过置入导航计算机的采样模块在不同的采样周期对开关进行不同的断开和闭合控制，使三个独立采样通道分别在共用采样通道的配合下依次进行各自通道的零位自校准。该装置需要控制多路电子开关的不断切换和计算机的持续采样和软件补偿，结构复杂、控制程序繁琐、实时性较差和价格昂贵。

随着微电子技术的进步，电子设备特别是武器装备对高精度电压频率转换电路的稳定性要求越来越高。积分电路是高精度电压频率转换电路的核心部分，它对供电电源和输入电阻的稳定性要求特别高，需要精密设计。设计一种零偏小、稳定性好、精度高、结构简单和价格便宜的电压频率转换混合集成电路显得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种零偏小且无需外部调节和校准、精度高、结构简单的高稳定性电压频率转换混合集成电路。

实现本实用新型目的的技术解决方案为：

一种电压频率转换混合集成电路，包括积分电路；积分电路采用以电压基准器为基础的正、负电源来供电；

积分电路中包括运算放大器，两个串联在运算放大器反相输入端的输入电阻，两个输入电阻的阻值不同、温度系数大小不同且符号相反。

进一步地，电压基准器的输入电压为15V～40V，输出电压为+5V电压，直接提供给积分电路的正电源；电压基准器的输出端接反相放大器，电压基准器输出的+5V电压经反相放大器后转变成-5V电压，-5V电压提供给积分电路的负电源。

进一步地，所述运算放大器选用失调电压小于10μV、失调电流小于100pA、偏置电流小于100pA的运算放大器。

进一步地，所述运算放大器为具有偏置自动校准功能的运算放大器。

进一步地，还包括比较器电路、触发器电路、模拟开关电路和恒流源电路；输入信号电压VIN输入至积分电路，积分电路输出信号再经比较器电路输出至触发器电路，经触发器电路输出两路信号FO+和FO-中的其中一路。

进一步地，当输入信号电压VIN大于0V时，触发器电路输出FO+信号而FO-无输出；