[发明专利]一种适用于MEMS磁通门传感器的混合式锁相放大电路及其控制方法

权利要求书

1.一种适用于MEMS磁通门传感器的混合式锁相放大电路，其特征在于：

所述放大电路包括正弦信号发生模块和后端解调模块；

所述正弦信号发生模块包括单片机和多通道频率发生器；

所述单片机控制多通道频率发生器生成一路激励信号CH0和两路参考信号CH1和CH2，并传输至后端解调模块；

所述后端解调模块包括第一电压放大器、MEMS磁通门传感器、第二电压放大器、乘法器、低通滤波模块、第三电压放大器和调零模块；

所述第一电压放大器、MEMS磁通门传感器、第二电压放大器、乘法器、低通滤波模块、第三电压放大器和调零模块顺次连接，完成信号的解调处理，得到带有激励信号信息的直流输出。

2.根据权利要求1所述锁相放大电路，其特征在于：

所述第一电压放大器用于放大一路激励信号CH0和两路参考信号CH1和CH2，得到CH0_OUT、CH1_OUT、CH2_OUT，

CH0_OUT输入MEMS磁通门传感器，产生激励磁场，得到感应输出信号CH0_OUT1；CH1_OUT和CH2_OUT传输至乘法器。

3.根据权利要求2所述锁相放大电路，其特征在于：

所述第二电压放大器用于放大MEMS磁通门传感器的输出信号CH0_OUT1，放大后得到CH0_OUT_IN。

4.根据权利要求3所述锁相放大电路，其特征在于：

所述第一电压放大器和第二电压放大器均为THS3091有源电压放大器。

5.根据权利要求4所述锁相放大电路，其特征在于：

所述CH0_OUT_IN，CH1_OUT和CH2_OUT通过乘法器AD835的端口W输出积信号CH1_AD835/CH2_AD835。

6.根据权利要求5所述锁相放大电路，其特征在于：

所述低通滤波模块包括两个串联的二阶低通滤波器NE5532，对乘法器的输出信号CH1_AD835/CH2_AD835进行低通滤波处理，得到直流信号。

7.根据权利要求6所述锁相放大电路，其特征在于：

所述第三电压放大器为低噪声运算放大器LTC6241，LTC6241的A通道用于放大经过低通滤波器的直流信号得到输出信号CH1_S/CH2_S。

8.根据权利要求7所述锁相放大电路，其特征在于：

所述调零模块和所述第三电压放大器共用一个LTC6241，LTC6241的B通道用于实现电路调零，最终得到直流输出信号CH1_SIGNAL/CH2_SIGNAL。

9.一种应用于权利要求1至8中任意一项所述锁相放大电路的控制方法，其特征在于：

所述方法具体包括以下步骤：

步骤一：多通道频率发生器在单片机的控制下生成设定的模拟激励信号CH0和两路参考信号CH1和CH2；

步骤二：经过第一电压放大器对信号进行高通滤波和电压放大后得到输出信号CH0_OUT、CH1_OUT和CH2_OUT；

CH0_OUT用于MEMS磁通门传感器的激励线圈，产生激励磁场，得到感应输出信号CH0_OUT1；

步骤三：CH0_IN通过第二电压放大器高通滤波和电压放大后得到输出信号CH0_OUT_IN；

步骤四：CH0_OUT_IN与CH1_OUT/CH2_OUT通过所述乘法器相乘得到积信号CH1_AD835/CH2_AD835；

步骤五：通过所述低通滤波器实现对信号CH1_AD835/CH2_AD835的低通滤波，得到直流输出CH1_S/CH2_S；

步骤六：通过所述第三电压放大器和调零模块，对直流信号CH1_S/CH2_S进行电压放大和零偏调节，得到电路在零偏状态下的直流输出信号CH1_SIGNAL和CH2_SIGNAL。