專(zhuān)利名稱(chēng)：一種高溫恒流源厚膜集成電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種高溫恒流源厚膜集成電路技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及集成電路領(lǐng)域，尤其涉及一種高溫恒流源厚膜集成電路。
背景技術(shù)：
[0002]目前，工業(yè)上常用的測(cè)量溫度參數(shù)的傳感器有熱電偶、熱電阻、集成溫度傳感器等。集成溫度傳感器將溫度測(cè)量和信號(hào)處理電路集成在一起，體積小，使用方便，但測(cè)溫范圍小，一般使用在150°C以下。而應(yīng)用于石油測(cè)井儀器的測(cè)斜(測(cè)溫)儀器工作在200°C 以下(175°C以上)，要求測(cè)溫精度較高，所以選擇PtlOO鉬電阻為測(cè)溫元件，測(cè)溫元件采用恒流源激勵(lì)，將電阻的變化量轉(zhuǎn)換成電壓的變化量，再經(jīng)過(guò)放大濾波，輸出一個(gè)可供AD轉(zhuǎn)換電路采集的穩(wěn)定的直流電壓。但是目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的測(cè)斜儀器上的電路部分是做在PCB板上，體積較大，不利于整只儀器小型化。實(shí)用新型內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種高溫恒流源厚膜集成電路，將恒流源電路、放大電路、濾波電路集成在一塊厚I旲電路上，體積小且可罪性聞。[0004]本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案一種高溫恒流源厚膜集成電路，包括外殼以及恒流源集成電路，所述的外殼具有雙列引腳，每列12個(gè)共24個(gè)引腳，所述的恒流源集成電路的元器件集成設(shè)置在厚膜電路上，封裝在外殼內(nèi)，元器件和外殼引腳連接；所述的恒流源集成電路包括三個(gè)支路，每個(gè)支路均由恒流源電路、信號(hào)放大電路以及信號(hào)濾波電路構(gòu)成。[0005]所述的恒流源電路包括第一至第三電阻、第一至第三三極管和穩(wěn)壓二極管，所述的第一三極管的發(fā)射極通過(guò)第一電阻連接+12V端，集電極通過(guò)第二電阻接地，基極與第二三極管的基極連接，第二三極管的發(fā)射極通過(guò)穩(wěn)壓二極管連接+12V端，第二三極管的集電極通過(guò)第三電阻接地，第二三極管的基極與集電極連接，集電極與第三三極管的基極連接，第三三極管的發(fā)射極通過(guò)RXA電阻連接+12V端，第三三極管的發(fā)射極連接RXA端，第三三極管的集電極連接IAl端。[0006]所述的穩(wěn)壓二級(jí)管的溫漂為5PPM/°C。[0007]所述的信號(hào)放大電路包括第一電容、第五電阻、第六電阻與第一運(yùn)算放大器，所述的第一電容第一端連接IAl端，第二端連接IA2端,第一電容的第一端通過(guò)第五電阻連接第一運(yùn)算放大器的同相輸入端，第一電容的第二端通過(guò)第六電阻連接第一運(yùn)算放大器的反相輸入端，第一電容的第二端接地；第一運(yùn)算放大器的反相輸入端連接-1Al端，第一運(yùn)算放大器的輸出端連接OUTAl端。[0008]所述的濾波電路包括第七電阻至第九電阻、第二運(yùn)算放大器，所述的第七電阻第一端連接第一運(yùn)算放大器的輸出端，第二端通過(guò)第二電容連接第二運(yùn)算放大器的反相輸入端，所述的第七電阻第二端還通過(guò)第八電阻連接第二運(yùn)算放大器的同相輸入端，第二運(yùn)算放大器的輸出端通過(guò)第九電阻連接0UTA2端。[0009]本專(zhuān)利針對(duì)測(cè)斜儀 器小型化要求，將恒流源電路和信號(hào)放大、濾波電路集成在一塊厚膜電路上，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的小型化，同時(shí)提高了產(chǎn)品的可靠性。本專(zhuān)利與現(xiàn)有技術(shù)相比， 具有體積小、可靠性高、工作溫度高且溫度漂移小等優(yōu)點(diǎn)。


[0010]圖1為本實(shí)用新型的電路原理圖；[0011]圖2為本實(shí)用新型的俯視外形及引腳排列示意圖；[0012]圖3為本實(shí)用新型的主視外形圖。
具體實(shí)施方式
[0013] 如圖2、圖3所示，本實(shí)用新型一種高溫恒流源厚膜集成電路，包括外殼以及恒流源集成電路，所述的外殼具有雙列引腳，每列12個(gè)共24個(gè)引腳，所述的恒流源集成電路的元器件集成設(shè)置在厚膜電路上，封裝在外殼內(nèi)，元器件和外殼引腳連接；所述的恒流源集成電路包括三個(gè)支路，每個(gè)支路均由恒流源電路、信號(hào)放大電路以及信號(hào)濾波電路構(gòu)成。本專(zhuān)利采用厚膜集成電路工藝，將三路恒流源、信號(hào)處理電路集成在一塊金屬管殼里，尺寸僅為 35mmX20. 5mmX5mm,相比PCB板而言,體積大為縮小。同時(shí)因?yàn)槭褂眉晒に?引線(xiàn)大為縮短、減少，電路的可靠性也得到了提高。電路中的電容采用II類(lèi)陶瓷介質(zhì)貼片式電容，三極管、穩(wěn)壓二極管和運(yùn)算放大器采用不帶封裝的裸芯片；外殼為可伐鍍金，玻璃絕緣子將引腳與外殼絕緣。[0014]如圖1所示，以一個(gè)支路來(lái)介紹電路構(gòu)成恒流源電路包括第一至第三電阻 R1-R3、第一至第三三極管T1-T3和穩(wěn)壓二極管Zl，所述的第一三極管Tl的發(fā)射極通過(guò)第一電阻Rl連接+12V端，集電極通過(guò)第二電阻R2接地，基極與第二三極管T2的基極連接，第二三極管T2的發(fā)射極通過(guò)穩(wěn)壓二極管Zl連接+12V端，第二三極管T2的集電極通過(guò)第三電阻R3接地，第二三極管T2的基極與集電極連接，集電極與第三三極管T3的基極連接，第三三極管T3的發(fā)射極通過(guò)Rxa電阻連接+12V端，第三三極管T3的發(fā)射極連接RXA端，第三三極管T3的集電極連接IAl端；所述的穩(wěn)壓二級(jí)管Zl的溫漂為5PPM/°C。[0015]Tl和T2及T2和T3組成鏡像恒流源，輸出電流Io為Io = Ie3_Ib3其中Ie3、Ib3 分別為T(mén)3管的發(fā)射極電流和基極電流，T3管的放大倍數(shù)為β，Ib3 = Ιθ3/(1+β)。因此為了減小Ib3對(duì)輸出電流的影響，要求β要大(> 200)。Τ2管、Τ3管基極等電位，因此電阻RXA上的壓降VR加Τ3管發(fā)射結(jié)壓降Vbe3等于穩(wěn)壓二極管壓降VZ加T2管發(fā)射結(jié)壓降 Vbe2。電阻RXA上的壓降等于電阻RXA的阻值和Ie3的乘積，即[0016]VR = Ie3XRXA = VZ+Vbe2-Vbe3,[0017]Ie3 = (VZ+Vbe2_Vbe3)/RXA。[0018]在T2、Τ3工作電流相近的情況下，Vbe2近似等于Vbe3。因此恒流源輸出電流Io^ VZ/RXA。為了在高溫時(shí)獲得穩(wěn)定的輸出電流，要求穩(wěn)壓管及電阻RXA的溫漂要小。[0019]所述的信號(hào)放大電路包括第一電容Cl、第五電阻R5、第六電阻R6與第一運(yùn)算放大器NlA,所述的第一電容Cl的第一端連接IAl端,第二端連接IA2端,第一電容Cl的第一端通過(guò)第五電阻R5連接第一運(yùn)算放大器NlA的同相輸入端，第一電容Cl的第二端通過(guò)第六電阻R6連接第一運(yùn)算放大器的反相輸入端第一電容Cl的第二端接地，第一運(yùn)算放大器 NlA的反相輸入端連接-1Al端，第一運(yùn)算放大器NlA的輸出端連接OUTAl端。第一電容Cl并聯(lián)在PT100鉬電阻兩端，濾除線(xiàn)路干擾。恒流源輸出電流激勵(lì)PT100鉬電阻，電容Cl如果漏電流大，就會(huì)分流恒流源輸出電流，導(dǎo)致流過(guò)鉬電阻的電流減小，從而使最終輸出電壓減小。因此電容Cl要選用低漏電的瓷介電容。運(yùn)放要選用低失調(diào)電壓漂移運(yùn)放。本電路用0PA2277高精密運(yùn)放，其失調(diào)電壓典型值為10 μ V，失調(diào)電壓漂移為O.1 μ V/°C。[0020]所述的濾波電路包括第七電阻至第九電阻R7至R9，所述的第七電阻R7第一端連接運(yùn)算放大器NlA的輸出端，第二端通過(guò)第二電容C2連接第二運(yùn)算放大器NlB的反相輸入端，所述的第七電阻R7第二端還通過(guò)第八電阻R8連接第二運(yùn)算放大器NlB的同相輸入端， 第二運(yùn)算放大器NlB的輸出端通過(guò)第九電阻R9連接0UTA2端。濾波電路是一個(gè)典型的二階低通濾波器，其轉(zhuǎn)折頻率為2ΗΖ，本濾波器輸出的有用信號(hào)是直流電壓，因此NlB選用低失調(diào)電壓漂移運(yùn)放0ΡΑ2277。[0021]其它兩支路的結(jié)構(gòu)與上述結(jié)構(gòu)相同，只是引腳名稱(chēng)不一樣，本集成電路的24個(gè)引腳名稱(chēng)如表I所示[0022]
權(quán)利要求1.一種高溫恒流源厚膜集成電路，其特征在于包括外殼以及恒流源集成電路，所述的外殼具有雙列引腳，每列12個(gè)共24個(gè)引腳，所述的恒流源集成電路的元器件集成設(shè)置在厚膜電路上，封裝在外殼內(nèi)，元器件和外殼引腳連接；所述的恒流源集成電路包括三個(gè)支路，每個(gè)支路均由恒流源電路、信號(hào)放大電路以及信號(hào)濾波電路構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫恒流源厚膜集成電路，其特征在于所述的恒流源電路包括第一至第三電阻、第一至第三三極管和穩(wěn)壓二極管，所述的第一三極管的發(fā)射極通過(guò)第一電阻連接+12V端，集電極通過(guò)第二電阻接地，基極與第二三極管的基極連接，第二三極管的發(fā)射極通過(guò)穩(wěn)壓二極管連接+12V端，第二三極管的集電極通過(guò)第三電阻接地，第二三極管的基極與集電極連接，集電極與第三三極管的基極連接，第三三極管的發(fā)射極通過(guò)RXA電阻連接+12V端，第三三極管的發(fā)射極連接RXA端，第三三極管的集電極連接IAl端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高溫恒流源厚膜集成電路，其特征在于所述的穩(wěn)壓二級(jí)管的溫漂為5PPM/°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高溫恒流源厚膜集成電路，其特征在于所述的信號(hào)放大電路包括第一電容、第五電阻、第六電阻與第一運(yùn)算放大器，所述的第一電容第一端連接IAl端，第二端連接IA2端，第一電容的第一端通過(guò)第五電阻連接第一運(yùn)算放大器的同相輸入端，第一電容的第二端通過(guò)第六電阻連接第一運(yùn)算放大器的反相輸入端，第一電容的第二端接地；第一運(yùn)算放大器的反相輸入端連接-1Al端，第一運(yùn)算放大器的輸出端連接OUTAl端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高溫恒流源厚膜集成電路，其特征在于所述的濾波電路包括第七電阻至第九電阻、第二運(yùn)算放大器，所述的第七電阻第一端連接第一運(yùn)算放大器的輸出端，第二端通過(guò)第二電容連接第二運(yùn)算放大器的反相輸入端，所述的第七電阻第二端還通過(guò)第八電阻連接第二運(yùn)算放大器的同相輸入端，第二運(yùn)算放大器的輸出端通過(guò)第九電阻連接0UTA2端。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種高溫恒流源厚膜集成電路，包括外殼以及恒流源集成電路，所述的外殼具有雙列引腳，每列12個(gè)共24個(gè)引腳，所述的恒流源集成電路的元器件集成設(shè)置在厚膜電路上，封裝在外殼內(nèi)，元器件和外殼引腳連接；所述的恒流源集成電路包括三個(gè)支路，每個(gè)支路均由恒流源電路、信號(hào)放大電路以及信號(hào)濾波電路構(gòu)成。本實(shí)用性向?qū)⒑懔髟措娐泛托盘?hào)放大、濾波電路集成在一塊厚膜電路上，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的小型化，同時(shí)提高了產(chǎn)品的可靠性。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有體積小、可靠性高、工作溫度高且溫度漂移小等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)E21B47/02GK202866788SQ20122055628
公開(kāi)日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月23日
發(fā)明者劉軍 申請(qǐng)人:青島漢源微電子有限公司