本發(fā)明涉及無線通信，尤其涉及溫度控制，具體是指一種實現(xiàn)擴展射頻測量儀表工作溫度范圍的電路系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、需求；這些測試場景要求射頻測量儀表能夠在低至-10℃甚至是-40℃的溫度范圍內(nèi)正常工作。然而射頻測量儀表通常設(shè)計于用于實驗室環(huán)境，正常工作的溫度范圍區(qū)間很窄，一般工作在0℃～55℃溫度范圍。在低于該溫度區(qū)間的溫度條件下，儀表可能無法達到標定的指標性能，甚至是無法開機啟動。

2、要解決射頻測量儀表低溫?zé)o法正常工作的問題，現(xiàn)存的解決方案通常有兩種，一種是通過選用可以在低溫條件(如-40℃)下正常工作的零部件來設(shè)計射頻測量測試儀表，第二種通過溫度控制電路對內(nèi)部溫度敏感部件(如電源模塊，電路板等)進行加熱，使之達到合適的工作溫度。

3、對于方案一，其存在的缺點是，支持低溫工作的射頻儀表關(guān)鍵零部件(如fpga芯片、高速adc芯片、信號鏈器件)通常價格昂貴且難以獲得，會導(dǎo)致儀表的成本大幅增加。

4、對于方案二，現(xiàn)有的技術(shù)實現(xiàn)方案通常由mcu(微控制器)配合外部溫度采集電路對加熱過程進行控制。圖1是常見的基于mcu的一般溫度控制方案。該方案存在缺點，一是增加了產(chǎn)品開發(fā)與生產(chǎn)周期；二是由于外場測試儀表通常由發(fā)電機產(chǎn)生220v交流電或鉛蓄電池產(chǎn)生的直流110v電壓供電，而mcu工作電壓一般不超過5v,無法直接從儀表外部取電，需要為mcu設(shè)計能在低溫環(huán)境下工作的電源轉(zhuǎn)換器。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供了一種滿足簡單可靠、成本低廉、適用范圍較為廣泛的實現(xiàn)擴展射頻測量儀表工作溫度范圍的電路系統(tǒng)。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的實現(xiàn)擴展射頻測量儀表工作溫度范圍的電路系統(tǒng)如下：

3、該實現(xiàn)擴展射頻測量儀表工作溫度范圍的電路系統(tǒng)，其主要特點是，所述的系統(tǒng)包括基準電壓生成電路、溫度傳感器、比較控制電路以及電阻加熱器加熱電路，所述的基準電壓生成電路的輸出端與比較控制電路相連，所述的溫度傳感器的輸出端與比較控制電路相連，所述的比較控制電路的輸出端與電阻加熱器加熱電路相連；所述的基準電壓生成電路從儀表外部輸入交直流電壓取電，產(chǎn)生基電壓vref和直流電壓vdc，并傳輸至比較控制電路以及電阻加熱器加熱電路，所述的溫度傳感器用于將溫度轉(zhuǎn)換成一一對應(yīng)的電阻值，并將該電阻值作為比較控制電路的輸入信號，所述的比較控制電路通過溫度傳感器的阻值輸出控制電阻加熱器加熱電路開啟或關(guān)閉的控制信號，所述的電阻加熱器加熱電路用于給儀表內(nèi)部無法工作在低溫條件下的零部件加熱。

4、較佳地，所述的基準電壓生成電路包括第一二極管d1、第二二極管d2、第三二極管d3、第四二極管d4、第一電容c1、第二電容c2、第一電阻r1、第二電阻r2、第三電阻r3、第四電阻r4、第五電阻r5和基準芯片u1，所述的第一二極管d1的陰極和第三二極管d3的陽極連接到vin+，所述的第二二極管d2的陰極和第四二極管d4的陽極連接到vin-，所述的第一二極管d1和第二二極管d2陽極連接到參考地，第三二極管d3和第四二極管d4的陰極連接到vdc，所述的第一電容c1跨接在vdc與參考地之間，第一電阻r1的一端連接vdc，另一端連接節(jié)點a，所述的第二電阻r2的一端連接參考地，另一端連接節(jié)點a，所述的第三電阻r3的一端連接vref，另一端連接節(jié)點a，所述的第四電阻r4的一端連接vref，另一端連接節(jié)點b，所述的第五電阻r5的一端連接參考地，另一端連接節(jié)點b，基準芯片u1的一個引腳接vref，另一個引腳接節(jié)點b，最后一個引腳接參考地，所述的第二電容c2跨接于vref與參考地之間。

5、較佳地，所述的溫度傳感器包括熱敏電阻r8，一端接參考地，另一端連接節(jié)點in。

6、較佳地，所述的比較控制電路包括第六電阻r6、第七電阻r7、第一場效應(yīng)管q1、第三電容c3、比較器芯片u2、第九電阻r9、第二場效應(yīng)管q2和第十電阻r10，所述的第六電阻r6的一端連接vref，另一端連接節(jié)點in，所述的第七電阻r7的一端連接節(jié)點in，另一端接第一場效應(yīng)管q1的漏極，所述的第三電容c3的一端接節(jié)點in，另一端接參考地，所述的第一場效應(yīng)管q1的基極接節(jié)點out，漏極接第七電阻r7，源極接參考地，所述的第九電阻r9的一端連接vref，另一端接節(jié)點c，所述的第二場效應(yīng)管q2的漏極接節(jié)點out，基極接節(jié)點c，源極接參考地，所述的第十電阻r10的一端接vref，另一端接節(jié)點out，所述的比較器芯片u2的一個引腳連接節(jié)點in，另一個引腳接參考地，最后一個引腳接節(jié)點c。

7、較佳地，所述的電阻加熱器加熱電路包括場效應(yīng)管q3、固態(tài)繼電器u3、第十一電阻r11、保險絲fu1和第十二電阻r12，所述的場效應(yīng)管q3的基極接節(jié)點out，源極接參考地，漏極接固態(tài)繼電器u3的第二引腳，所述的固態(tài)繼電器u3的第一引腳接電阻r11，第二引腳接場效應(yīng)管q3的漏極，第三引腳接加熱電阻r12，第四引腳接保險絲fu1，第十一電阻r11的一端接固態(tài)繼電器u3的第一引腳，另一端接vref，所述的保險絲fu1一端接vin+，另一端接固態(tài)繼電器u3的第四引腳，所述的第十二電阻r12的一端接vin-，另一端接固態(tài)繼電器u3的第三引腳。

8、較佳地，所述的電阻加熱器加熱電路的第十二電阻r12與溫度傳感器的熱敏電阻r8緊貼在對溫度敏感的部件外殼上安裝。

9、采用了本發(fā)明的實現(xiàn)擴展射頻測量儀表工作溫度范圍的電路系統(tǒng)，電路結(jié)構(gòu)簡單可靠，成本低廉，支持寬泛的交直流輸入電壓范圍，無須編寫mcu溫控程序，純硬件電路實現(xiàn)加熱電路啟?？刂?，無須為mcu提供昂貴的能在低溫下工作的電源轉(zhuǎn)換器。

技術(shù)特征：

1.一種實現(xiàn)擴展射頻測量儀表工作溫度范圍的電路系統(tǒng)，其特征在于，所述的系統(tǒng)包括基準電壓生成電路、溫度傳感器、比較控制電路以及電阻加熱器加熱電路，所述的基準電壓生成電路的輸出端與比較控制電路相連，所述的溫度傳感器的輸出端與比較控制電路相連，所述的比較控制電路的輸出端與電阻加熱器加熱電路相連；所述的基準電壓生成電路從儀表外部輸入交直流電壓取電，產(chǎn)生基電壓vref和直流電壓vdc，并傳輸至比較控制電路以及電阻加熱器加熱電路，所述的溫度傳感器用于將溫度轉(zhuǎn)換成一一對應(yīng)的電阻值，并將該電阻值作為比較控制電路的輸入信號，所述的比較控制電路通過溫度傳感器的阻值輸出控制電阻加熱器加熱電路開啟或關(guān)閉的控制信號，所述的電阻加熱器加熱電路用于給儀表內(nèi)部無法工作在低溫條件下的零部件加熱。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)擴展射頻測量儀表工作溫度范圍的電路系統(tǒng)，其特征在于，所述的基準電壓生成電路包括第一二極管d1、第二二極管d2、第三二極管d3、第四二極管d4、第一電容c1、第二電容c2、第一電阻r1、第二電阻r2、第三電阻r3、第四電阻r4、第五電阻r5和基準芯片u1，所述的第一二極管d1的陰極和第三二極管d3的陽極連接到vin+，所述的第二二極管d2的陰極和第四二極管d4的陽極連接到vin-，所述的第一二極管d1和第二二極管d2陽極連接到參考地，第三二極管d3和第四二極管d4的陰極連接到vdc，所述的第一電容c1跨接在vdc與參考地之間，第一電阻r1的一端連接vdc，另一端連接節(jié)點a，所述的第二電阻r2的一端連接參考地，另一端連接節(jié)點a，所述的第三電阻r3的一端連接vref，另一端連接節(jié)點a，所述的第四電阻r4的一端連接vref，另一端連接節(jié)點b，所述的第五電阻r5的一端連接參考地，另一端連接節(jié)點b，基準芯片u1的一個引腳接vref，另一個引腳接節(jié)點b，最后一個引腳接參考地，所述的第二電容c2跨接于vref與參考地之間。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)擴展射頻測量儀表工作溫度范圍的電路系統(tǒng)，其特征在于，所述的溫度傳感器包括熱敏電阻r8，一端接參考地，另一端連接節(jié)點in。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)擴展射頻測量儀表工作溫度范圍的電路系統(tǒng)，其特征在于，所述的比較控制電路包括第六電阻r6、第七電阻r7、第一場效應(yīng)管q1、第三電容c3、比較器芯片u2、第九電阻r9、第二場效應(yīng)管q2和第十電阻r10，所述的第六電阻r6的一端連接vref，另一端連接節(jié)點in，所述的第七電阻r7的一端連接節(jié)點in，另一端接第一場效應(yīng)管q1的漏極，所述的第三電容c3的一端接節(jié)點in，另一端接參考地，所述的第一場效應(yīng)管q1的基極接節(jié)點out，漏極接第七電阻r7，源極接參考地，所述的第九電阻r9的一端連接vref，另一端接節(jié)點c，所述的第二場效應(yīng)管q2的漏極接節(jié)點out，基極接節(jié)點c，源極接參考地，所述的第十電阻r10的一端接vref，另一端接節(jié)點out，所述的比較器芯片u2的一個引腳連接節(jié)點in，另一個引腳接參考地，最后一個引腳接節(jié)點c。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)擴展射頻測量儀表工作溫度范圍的電路系統(tǒng)，其特征在于，所述的電阻加熱器加熱電路包括場效應(yīng)管q3、固態(tài)繼電器u3、第十一電阻r11、保險絲fu1和第十二電阻r12，所述的場效應(yīng)管q3的基極接節(jié)點out，源極接參考地，漏極接固態(tài)繼電器u3的第二引腳，所述的固態(tài)繼電器u3的第一引腳接電阻r11，第二引腳接場效應(yīng)管q3的漏極，第三引腳接加熱電阻r12，第四引腳接保險絲fu1，第十一電阻r11的一端接固態(tài)繼電器u3的第一引腳，另一端接vref，所述的保險絲fu1一端接vin+，另一端接固態(tài)繼電器u3的第四引腳，所述的第十二電阻r12的一端接vin-，另一端接固態(tài)繼電器u3的第三引腳。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)擴展射頻測量儀表工作溫度范圍的電路系統(tǒng)，其特征在于，所述的電阻加熱器加熱電路的第十二電阻r12與溫度傳感器的熱敏電阻r8緊貼在對溫度敏感的部件外殼上安裝。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種實現(xiàn)擴展射頻測量儀表工作溫度范圍的電路系統(tǒng)，包括基準電壓生成電路、溫度傳感器、比較控制電路以及電阻加熱器加熱電路，基準電壓生成電路從儀表外部輸入交直流電壓取電，產(chǎn)生基電壓VREF和直流電壓VDC，溫度傳感器用于將溫度轉(zhuǎn)換成一一對應(yīng)的電阻值，比較控制電路通過溫度傳感器的阻值輸出控制電阻加熱器加熱電路開啟或關(guān)閉的控制信號，電阻加熱器加熱電路用于給儀表內(nèi)部無法工作在低溫條件下的零部件加熱。采用了本發(fā)明的實現(xiàn)擴展射頻測量儀表工作溫度范圍的電路系統(tǒng)，電路結(jié)構(gòu)簡單可靠，成本低廉，支持寬泛的交直流輸入電壓范圍，純硬件電路實現(xiàn)加熱電路啟?？刂疲瑹o須為MCU提供昂貴的能在低溫下工作的電源轉(zhuǎn)換器。

技術(shù)研發(fā)人員：羅思恒
受保護的技術(shù)使用者：創(chuàng)遠信科（上海）技術(shù)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30