[发明专利]一种声表面波传感器应用电路

说明书

技术领域

本发明属于传感器领域，具体涉及一种声表面波传感器应用电路。

背景技术

声表面波传感器因具有体积小、重量轻、稳定性好、灵敏度高以及无线无源的方便的工作方式等诸多优点，常常被用于多种复杂恶劣中待测物理量的测量。常见的声表面波传感器由声表面波器件、敏感薄膜和相关检测电路组成，当外界待测物理量如气体浓度作用于声表面波器件上的敏感薄膜上，声表面波器件的谐振频率相应改变，进而得到气体浓度和频率改变的对应关系，实现对待测物理量的测量。

声表面波振荡器作为声表面波传感器的敏感元件，其频率稳定度直接影响着传感器的分辨力、稳定性和测试精度，同时声表面波振荡器的选频反馈网络决定着声表面波振荡器的性能。目前，多数声表面波振荡器采用简单的LC并联谐振作为选频网络，然而该种声表面波振荡器输出波形不理想，稳定性差，在用于声表面波传感器设计时，并不能对待测物理量进行高精度的测量。同时，由于声表面波器件易受到来自外界环境如湿度、温度、电磁等测量条件的干扰，这些干扰不仅会带来测量误差，甚至会导致被测信号完全淹没在干扰及噪声信号中。

发明内容

针对上述声表面波传感器电路的缺陷或不足，本发明提供了一种声表面波传感器应用电路，该电路能够输出两路声表面波振荡器差频信号，具有电容式负反馈，且其结构简单；该电路使得声表面波传感器稳定性好，且抗干扰能力强。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种声表面波传感器应用电路，包括第一声表面波振荡器电路、第二声表面波振荡器电路、混频电路和LC无源低通滤波电路，其中，第一声表面波振荡器电路和第二声表面波振荡器电路的输出端分别连接混频电路的输入端，混频电路的输出端连接LC无源低通滤波电路的输入端。

进一步的，所述第一声表面波振荡器电路包括第一电源VCC、电解电容C11、电容C12、电容C13、电容C14、电感L11、电感L12、偏置电阻R11、偏置电阻R12、反馈电阻R13、高频小功率管BJT1、声表面波器件SAW1和第一声表面波振荡器波形输出端口；其中：第一电源VCC的输出端连接电解电容C11的正极、电容C12和电感L11，电解电容C11、电容C12和电感L11三者并联组成第一滤除直流干扰电路；电解电容C11的负极和电容C12的输出端与声表面波器件SAW1的输出端S12连接，电感L11的另一端与声表面波器件SAW1的输入端S11、电感L12和偏置电阻R11分别连接；高频小功率管BJT1的基极B、偏置电阻R11的另一端和偏置电阻R12三者连接，高频小功率管BJT1的集电极C、电感L12的另一端和电容C14三者连接，高频小功率管BJT1的发射极E、反馈电阻R13和电容C13三者连接；声表面波器件SAW1的输出端S13与电容C13连接；偏置电阻R12的另一端、反馈电阻R13的另一端以及声表面波器件SAW1的输出端S14均接地；第一声表面波振荡器波形输出端口与电容C14、高频小功率管BJT1的发射极E连接；

所述第二声表面波振荡器电路包括电解电容C21、电容C22、电容C23、电容C24、电感L21、电感L22、偏置电阻R21、偏置电阻R22、反馈电阻R23、高频小功率管BJT2、声表面波器件SAW2和第二声表面波振荡器波形输出端口；其中：第一电源VCC的输出端连接电解电容C21的正极、电容C22和电感L21，电解电容C21、电容C22和电感L21三者并联组成第二滤除直流干扰电路；电解电容C21的负极和电容C22的输出端与声表面波器件SAW2的输出端S22连接，电感L21的另一端与声表面波器件SAW2的输入端S21、电感L22和偏置电阻R21分别连接；高频小功率管BJT2的基极B、偏置电阻R21的另一端和偏置电阻R22三者连接，高频小功率管BJT2的集电极C、电感L22的另一端和电容C24三者连接，高频小功率管BJT2的发射极E、反馈电阻R23和电容C23三者连接；声表面波器件SAW2的输出端S23与电容C23连接；偏置电阻R22的另一端、反馈电阻R23的另一端以及声表面波器件SAW2的输出端S24均接地；第二声表面波振荡器波形输出端口与电容C24、高频小功率管BJT2的发射极E连接；