[发明专利]电压信号输出模块及检测电源

说明书

本发明提供一种电压信号输出模块。电压信号输出模块包括第一Sallen‑Key滤波器、第二Sallen‑Key滤波器、正电源稳压模块、负电源稳压模块和外接电平稳压模块，传感器的脉冲宽度调制PWM信号输出端与第一Sallen‑Key滤波器的输入端电连接，第二Sallen‑Key滤波器的输入端与第一Sallen‑Key滤波器的输出端电连接，正电源稳压模块用于向两个Sallen‑Key滤波器提供经过噪声过滤的正工作电压，负电源稳压模块用于向两个Sallen‑Key滤波器提供经过噪声过滤的负工作电压，外接电平稳压模块用于向第二Sallen‑Key滤波器提供经过噪声过滤的外接工作电压。本发明提供的滤波模块通过包括两个Sallen‑Key滤波器组成的四阶Bessel有源滤波器，能够有效控制噪声等信号干扰问题，使处理后的传感器信号噪声更小。本发明还提供一种检测电源。

技术领域

本发明涉及半导体工艺设备领域，具体地，涉及一种电压信号输出模块及检测电源。

背景技术

随着移动智能终端、网络通信、云计算、物联网、大数据等重要领域的应用与发展，作为支撑大规模集成电路领域的核心部件，气体质量流量控制器拥有了更大的发展空间。作为一种精密测量仪器，气体质量流量控制器在半导体行业、化工行业、环保行业等多个领域起着重要作用。而气体质量流量控制器的气体流量控制精度与传感器有着极为密切的关系。传感器的质量直接决定了气体质量流量控制器的控制精度。对于质量流量控制器的核心部件传感器而言其电压输入输出都是小电压，通常情况下电压范围为0～5V，电压分辨率为0.1mv。但在某些场合下，例如在模拟电桥电路的差分电压这样的电压输出为毫伏级且分辨率为0.01mv的情况下，传感器的原电压范围为0～5V，电压分辨率为0.1mv的信号指标则明显不再适用。

如图1所示，现有技术中用于处理质量流量控制器传感器信号的电路结构，其采用RC滤波器对传感器信号进行滤波，然后通过运算放大器对滤波后的信号进行放大。传感器输出的PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)信号(即PWMF1信号)通过R56、C34和R57、R86、C35构成的二级RC滤波器，通过该二级滤波器对PWM信号进行过滤整流，过滤整流后的信号再通过运算放大器U7A的管脚3接入运算放大器进行信号放大，得到放大后的输出信号Flow Out。

然而，现有技术中的传感器滤波模块仍存在噪声密度过大、精度过低的问题。

发明内容

本发明旨在提供一种质量流量控制器中的传感器和质量流量控制器，该传感器输出的信号噪声小、精度高。

为实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供一种质量流量控制器中的传感器，包括滤波模块，所述滤波模块包括：第一Sallen-Key滤波器、第二Sallen-Key滤波器、正电源稳压模块、负电源稳压模块和外接电平稳压模块，所述传感器的脉冲宽度调制PWM信号输出端与所述第一Sallen-Key滤波器的输入端电连接，所述第二Sallen-Key滤波器的输入端与所述第一Sallen-Key滤波器的输出端电连接，所述正电源稳压模块用于向所述第一Sallen-Key滤波器和所述第二Sallen-Key滤波器提供经过噪声过滤的正工作电压，所述负电源稳压模块用于向所述第一Sallen-Key滤波器和所述第二Sallen-Key滤波器提供经过噪声过滤的负工作电压，所述外接电平稳压模块用于向所述第二Sallen-Key滤波器提供经过噪声过滤的外接工作电压。

可选地，所述第一Sallen-Key滤波器包括第一运算放大器、第一电容、第二电容、第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的第一端形成为所述第一Sallen-Key滤波器的输入端，所述第一电阻的第二端通过所述第二电阻与所述第一运算放大器的同相输入端电连接并通过所述第二电容与所述第一运算放大器的输出端电连接，所述第一运算放大器的同相输入端通过所述第一电容接地，所述第一运算放大器的反相输入端与所述第一运算放大器的输出端短接，所述正电源稳压模块的输出端与所述第一运算放大器的正电压输入端电连接，所述负电源稳压模块的输出端与所述第一运算放大器的负电压输入端电连接。