專利名稱：微庫(kù)侖硫分析儀用高阻抗放大器組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種基本電路技術(shù)，尤其涉及微庫(kù)侖硫分析儀用高阻抗放大器組件。
背景技術(shù)：
微庫(kù)侖硫分析儀在自動(dòng)分析儀表中占有重要的位置，而高阻抗放大器是該儀器的一個(gè)關(guān)鍵部件。高阻抗放大器以滴定池的測(cè)量電極電壓作為輸入，輸出用以控制自動(dòng)滴定。測(cè)量電極工作電壓在240～300mV之間，電極輸出阻抗很高，因此放大器必須具有電壓放大和阻抗轉(zhuǎn)換功能。為了達(dá)到所需的分析精確度，折合到輸入端的漂移必須低于0.01mV。目前極低失調(diào)電壓(0.1mV)和極低偏置電流(1pA)的高輸入阻抗集成電路已有成熟技術(shù)和產(chǎn)品。但是，光有這種高輸入阻抗集成電路還不能保證其用在微庫(kù)侖硫分析儀上時(shí)具有良好的電壓放大和阻抗轉(zhuǎn)換功能。因?yàn)楦咻斎胱杩辜呻娐愤€必須與其它有關(guān)部件組成一個(gè)放大器組件，該放大器組件的整體性能才是決定高輸入阻抗特性的關(guān)鍵，而放大器組件的制作技術(shù)對(duì)保證其高輸入阻抗特性至為重要。由于放大器組件總的輸入阻抗等于放大器輸入節(jié)點(diǎn)外部阻抗與高阻抗集成電路輸入阻抗的并聯(lián)。當(dāng)集成塊輸入阻抗足夠高時(shí)，組件的實(shí)際輸入阻抗取決于輸入節(jié)點(diǎn)的外部阻抗。該外部阻抗不足夠高和不穩(wěn)定是放大器輸出不穩(wěn)定的主要因素。而現(xiàn)有技術(shù)的微庫(kù)侖硫分析儀用高阻抗放大器組件，由于其制作技術(shù)方面存在的問(wèn)題，往往造成外部阻抗不足夠高和不穩(wěn)定，因而造成放大器的輸出不穩(wěn)定，影響微庫(kù)侖硫分析儀的分析精確度。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的，在于提供一種新型結(jié)構(gòu)的微庫(kù)侖硫分析儀用高阻抗放大器組件，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)放大器具有穩(wěn)定的電壓放大和阻抗轉(zhuǎn)換功能。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種微庫(kù)侖硫分析儀用高阻抗放大器組件，包括屏蔽密封盒、正輸入端接線柱、負(fù)輸入端接線柱和高阻抗放大器印刷電路板，高阻抗放大器印刷電路板安裝在屏蔽密封盒內(nèi)，正輸入端接線柱和負(fù)輸入端接線柱安裝在屏蔽密封盒上并分別與高阻抗放大器印刷電路板電連接，屏蔽密封盒整體對(duì)環(huán)境氣體密封。
所述的屏蔽密封盒包括盒體和后蓋板，在盒體的前面板上設(shè)有正輸入端接線柱安裝孔和負(fù)輸入端接線柱安裝孔，在盒體的側(cè)面設(shè)有引出線孔，正輸入端接線柱和負(fù)輸入端接線柱分別安裝在相應(yīng)的安裝孔內(nèi)，高阻抗放大器印刷電路板的引出線通過(guò)引出線孔引出。
所述的正輸入端接線柱和負(fù)輸入端接線柱與盒體之間用密封墊圈對(duì)環(huán)境氣體密封；所述的后蓋板與盒體之間用環(huán)氧樹(shù)脂膠合對(duì)環(huán)境氣體密封；所述的引出線與盒體之間用環(huán)氧樹(shù)脂膠合對(duì)環(huán)境氣體密封。
所述的高阻抗放大器印刷電路板上設(shè)有雙面孔化焊盤，雙面孔化焊盤孔內(nèi)安裝有絕緣子，高阻抗放大器的同相輸入引腳焊接在絕緣子的引腳上，焊盤形成漏電流屏蔽環(huán)并與放大電路的反饋端電連接。
所述的正輸入端接線柱上套裝有漏電流屏蔽環(huán)，正輸入端接線柱通過(guò)該漏電流屏蔽環(huán)嵌裝在相應(yīng)的安裝孔上，漏電流屏蔽環(huán)與放大電路的反饋端電連接。
所述的屏蔽密封盒盒體內(nèi)設(shè)有內(nèi)臺(tái)階，所述的高阻抗放大器印刷電路板安裝定位在該內(nèi)臺(tái)階上。
本實(shí)用新型的微庫(kù)侖硫分析儀用高阻抗放大器組件由于采用了以上技術(shù)，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)1、由于把高阻抗放大器印刷電路板密封在一個(gè)金屬屏蔽密封盒內(nèi)，金屬盒起到靜電屏蔽與防潮作用。在印刷板安裝好之后，在干燥空氣中把所有縫隙全部密封起來(lái)，隔絕外部可能的潮濕氣體進(jìn)入?？杀ＷC高阻抗放大器印刷電路板始終在干燥的環(huán)境中穩(wěn)定工作。
2、由于放大器集成塊的同相輸入端焊接在一個(gè)絕緣子的引腳上，絕緣子又安裝在印刷電路板上一個(gè)雙面孔化的焊盤上，焊盤形成了一個(gè)漏電流屏蔽環(huán)，它與放大電路的反饋端，即與高阻抗放大器集成塊同相輸入引腳等電位的低阻抗點(diǎn)F連接，可把漏電流減少千倍以上。
請(qǐng)參見(jiàn)圖6、圖7，圖6表示沒(méi)有漏電流屏蔽環(huán)的情況，設(shè)絕緣子的絕緣體的漏電電阻為RX，則漏電流IL1＝VIN/RX。式中VIN為輸入電壓。
圖7表示安裝了漏電流屏蔽環(huán)的情況，除去大氣外，漏電流的途徑必定通過(guò)漏電流屏蔽環(huán)，其漏電流IL2＝VAB/RX，VAB實(shí)際上等于放大器集成塊的輸入失調(diào)電壓，它本身很小，而且可以接入一個(gè)失調(diào)電壓調(diào)節(jié)電位器把失調(diào)電壓調(diào)到零。于是理論上可以做到?jīng)]有漏電流。雖然在實(shí)際情況下，由于溫度漂移等因素，失調(diào)電壓不可能等于零，但它只有微伏級(jí)，實(shí)踐中可把漏電流減少千倍以上。
3、由于在放大器組件的正輸入端接線柱上設(shè)置了漏電流屏蔽環(huán)并連接到放大電路的反饋端F，即與高阻抗放大器集成塊同相輸入引腳等電位的低阻抗點(diǎn)，也極大減少了正輸入端接線柱可能產(chǎn)生的漏電流。
4、由于以上幾點(diǎn)，保證了本實(shí)用新型的微庫(kù)侖硫分析儀用高阻抗放大器組件具有高的輸入阻抗，即使在濕度較大的環(huán)境中也能穩(wěn)定工作。


圖1為本實(shí)用新型微庫(kù)侖硫分析儀用高阻抗放大器組件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1所示放大器組件的左側(cè)視圖；圖3為本實(shí)用新型中的正輸入端接線柱及其漏電流屏蔽環(huán)示意圖；圖4為本實(shí)用新型中的絕緣子及其漏電流屏蔽環(huán)示意圖；圖5為本實(shí)用新型中的放大器電路原理示意圖；圖6為沒(méi)有安裝漏電流屏蔽環(huán)的局部電路工作原理圖；圖7為本實(shí)用新型安裝了漏電流屏蔽環(huán)的局部電路工作原理圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1、圖2，本實(shí)用新型的微庫(kù)侖硫分析儀用高阻抗放大器組件，包括屏蔽密封盒1、正輸入端接線柱2、負(fù)輸入端接線柱3和高阻抗放大器印刷電路板4。屏蔽密封盒整體對(duì)環(huán)境氣體密封。屏蔽密封盒1包括盒體11和后蓋板12，后蓋板12與盒體11之間用環(huán)氧樹(shù)脂膠合對(duì)環(huán)境氣體密封。在盒體11的前面板上設(shè)有正輸入端接線柱安裝孔和負(fù)輸入端接線柱安裝孔，在盒體的側(cè)面設(shè)有引出線孔111，正輸入端接線柱2安裝在正輸入端接線柱安裝孔內(nèi)并與高阻抗放大器印刷電路板4電連接(配合參見(jiàn)圖3)，其與盒體之間用密封墊圈21對(duì)環(huán)境氣體密封，在正輸入端接線柱2上套裝有漏電流屏蔽環(huán)22、23，正輸入端接線柱通過(guò)該漏電流屏蔽環(huán)嵌裝在相應(yīng)的安裝孔上，漏電流屏蔽環(huán)23通過(guò)焊片24與放大電路的反饋端，即與高阻抗放大器電路的同相輸入引腳等電位的低阻抗點(diǎn)電連接。正輸入端接線柱的前端柱體穿過(guò)印刷電路板的一個(gè)孔，但與印刷電路板不接觸。負(fù)輸入端接線柱3安裝在負(fù)輸入端接線柱安裝孔內(nèi)并與高阻抗放大器印刷電路板4電連接，其與盒體之間用密封墊圈31對(duì)環(huán)境氣體密封，負(fù)輸入端接線柱3是放大器輸入端，其前端柱體與印刷電路板上一個(gè)焊盤相焊接，起到固定印刷電路板的作用。高阻抗放大器印刷電路板的引出線41通過(guò)引出線孔111引出，通過(guò)插頭5與儀器相連。引出線與盒體之間用環(huán)氧樹(shù)脂膠合對(duì)環(huán)境氣體密封。
高阻抗放大器印刷電路板4安裝在屏蔽密封盒1內(nèi)，在屏蔽密封盒盒體1內(nèi)設(shè)有內(nèi)臺(tái)階，高阻抗放大器印刷電路板4安裝定位在該內(nèi)臺(tái)階上。在高阻抗放大器印刷電路板4上設(shè)有雙面孔化焊盤42(配合參見(jiàn)圖4)，雙面孔化焊盤孔內(nèi)安裝有絕緣子43，高阻抗放大器的同相輸入引腳焊接在絕緣子的引腳44上，焊盤形成漏電流屏蔽環(huán)并與放大電路的反饋端，即與高阻抗放大器電路的同相輸入引腳等電位的低阻抗點(diǎn)電連接。
本實(shí)用新型中的高阻抗放大器印刷電路板4的放大電路如圖5所示，它是一個(gè)同相放大電路。選用金屬殼封裝的高阻抗集成塊，閉環(huán)增益為10。在印刷電路板上安裝一個(gè)外徑4.5mm用聚四氟乙烯材料加工而成的絕緣子43，絕緣體中央有一個(gè)直徑1mm的黃銅引腳44，它膠合在印刷電路板上的一個(gè)雙面孔化的焊盤42上(配合參見(jiàn)圖4)。集成塊的同相輸入引腳直接焊在絕緣子的引腳上。絕緣子的引腳通過(guò)一個(gè)架空安裝電阻R1與正輸入端接線柱相連。圖5中，R1C1為輸入濾波電路。W為失調(diào)電壓調(diào)節(jié)電位器，調(diào)試放大器時(shí)，把正、負(fù)輸入端短路，調(diào)節(jié)W，使放大器輸出為零(至少在1mV以內(nèi))，以保證集成塊的同相輸入引腳和反相輸入引腳等電位。
放大器電路調(diào)整好后，在干燥的環(huán)境空氣中，用環(huán)氧樹(shù)脂把后蓋板與盒體、引出線與出線孔密封。即可保證高阻抗放大器印刷電路板始終在干燥的環(huán)境中穩(wěn)定工作。
本實(shí)用新型的屏蔽密封盒1用鋁合金材料制成，為圓筒形，便于加工。底盤近乎橢圓形，以縮小安裝尺寸。底盤上有兩個(gè)安裝孔112、113(配合參見(jiàn)圖2)，用于通過(guò)螺栓將屏蔽密封盒1安裝在絕緣材料制成的面板上。屏蔽密封盒與放大電路的電源地相連。
實(shí)際應(yīng)用表明，本實(shí)用新型即使在濕度較大的季節(jié)，工作仍非常穩(wěn)定。
權(quán)利要求1.一種微庫(kù)侖硫分析儀用高阻抗放大器組件，其特征在于包括屏蔽密封盒、正輸入端接線柱、負(fù)輸入端接線柱和高阻抗放大器印刷電路板，高阻抗放大器印刷電路板安裝在屏蔽密封盒內(nèi)，正輸入端接線柱和負(fù)輸入端接線柱安裝在屏蔽密封盒上并分別與高阻抗放大器印刷電路板電連接，屏蔽密封盒整體對(duì)環(huán)境氣體密封。
2.如權(quán)利要求1所述的微庫(kù)侖硫分析儀用高阻抗放大器組件，其特征在于所述的屏蔽密封盒包括盒體和后蓋板，在盒體的前面板上設(shè)有正輸入端接線柱安裝孔和負(fù)輸入端接線柱安裝孔，在盒體的側(cè)面設(shè)有引出線孔，正輸入端接線柱和負(fù)輸入端接線柱分別安裝在相應(yīng)的安裝孔內(nèi)，高阻抗放大器印刷電路板的引出線通過(guò)引出線孔引出。
3.如權(quán)利要求1或2所述的微庫(kù)侖硫分析儀用高阻抗放大器組件，其特征在于所述的正輸入端接線柱和負(fù)輸入端接線柱與盒體之間用密封墊圈對(duì)環(huán)境氣體密封；所述的后蓋板與盒體之間用環(huán)氧樹(shù)脂膠合對(duì)環(huán)境氣體密封；所述的引出線與盒體之間用環(huán)氧樹(shù)脂膠合對(duì)環(huán)境氣體密封。
4.如權(quán)利要求1所述的微庫(kù)侖硫分析儀用高阻抗放大器組件，其特征在于所述的高阻抗放大器印刷電路板上設(shè)有雙面孔化焊盤，雙面孔化焊盤孔內(nèi)安裝有絕緣子，高阻抗放大器的同相輸入引腳焊接在絕緣子的引腳上，焊盤形成漏電流屏蔽環(huán)并與放大電路的反饋端電連接。
5.如權(quán)利要求1所述的微庫(kù)侖硫分析儀用高阻抗放大器組件，其特征在于所述的正輸入端接線柱上套裝有漏電流屏蔽環(huán)，正輸入端接線柱通過(guò)該漏電流屏蔽環(huán)嵌裝在相應(yīng)的安裝孔上，漏電流屏蔽環(huán)與放大電路的反饋端電連接。
6.如權(quán)利要求1所述的微庫(kù)侖硫分析儀用高阻抗放大器組件，其特征在于所述的屏蔽密封盒盒體內(nèi)設(shè)有內(nèi)臺(tái)階，所述的高阻抗放大器印刷電路板安裝定位在該內(nèi)臺(tái)階上。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種微庫(kù)侖硫分析儀用高阻抗放大器組件，包括屏蔽密封盒、正輸入端接線柱、負(fù)輸入端接線柱和高阻抗放大器印刷電路板，高阻抗放大器印刷電路板安裝在屏蔽密封盒內(nèi)，正輸入端接線柱和負(fù)輸入端接線柱安裝在屏蔽密封盒上并分別與高阻抗放大器印刷電路板電連接，屏蔽密封盒整體對(duì)環(huán)境氣體密封。本實(shí)用新型把放大器密封在金屬屏蔽盒內(nèi)，同時(shí)使用兩個(gè)與正輸入端等電位的漏電流屏蔽環(huán)分別對(duì)放大器組件的正輸入接線柱和高阻抗點(diǎn)進(jìn)行漏電屏蔽，保證了高阻抗放大器組件具有高的輸入阻抗，即使在濕度較大的環(huán)境中也能穩(wěn)定工作。
文檔編號(hào)H05K5/06GK2742726SQ20042011002
公開(kāi)日2005年11月23日 申請(qǐng)日期2004年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月19日
發(fā)明者楊燦謙, 包彥菊 申請(qǐng)人:上海化工研究院