[发明专利]一种低功耗微弱信号放大整形电路

权利要求书

1.一种低功耗微弱信号放大整形电路，将微弱方波、正弦波信号放大并整形为满幅方波；其特征在于，包括基准源电路、放大电路和施密特触发器整形电路；其中，基准电路包括二个PMOS管PMr₁、PMr₂，二个NMOS管NMr₁、NMr₂和三个电阻R₁、R₂、R₃；放大电路包括一个放大器opa，两个电容C1、C2，两个PMOS管NMo₁、NMo₂级联而成的电阻结构；施密特触发器电路包括三个PMOS管PMs₁、PMs₂、PMs₃，三个NMOS管NMs₁、NMs₂、NMs₃、一个反相器INV和一个SR触发器；

基准源电路的PMr₁管和PMr₂管的源极分别接电源，PMr₁管漏极分别接NMr₁管漏极和NMr₂管栅极；PMr₁管栅极分别与PMr₂管栅极、漏极及NMr₂管漏极电连接；NMr₂管源级经串联的电阻R₁、R₂、R₃分别接NMr₁管源极和地；NMr₂管源级与电阻R₁的接点与NMs₂管栅极电连接；电阻R₁与电阻R₂的接点分别与NMr₁管栅极和放大器opa正输入端电连接；

预放大电路的电容C1一端接输入信号，另一端与放大器opa负输入端电连接；NMo₁管和NMo₂管串接后，两端与电容C2并联，且跨接于放大器opa的负输入端、输出端之间；放大器输出端与NMs₁管栅极电连接；

施密特触发器的三个PMs₁、PMs₂、PMs₃管的源极分别接电源，三个NMs₁、NMs₂、NMs₃管的源极分别接地；PMs₁管漏极、三个PMs₁、PMs₂、PMs₃管栅极、NMs₁管漏极电连接；PMs₂管漏极、NMs₂管漏极、SR触发器的S极电连接；PMs₃管漏极、NMs₃管漏极、反相器INV的输入端电连接；反相器INV的输出端与SR触发器的R极电连接；SR触发器的Q极为输出。

2.如权利要求1所述的低功耗微弱信号放大整形电路，其特征在于，所述施密特触发器，为模数混合模式施密特触发器，其V_IH，V_IL由基准源电路提供；V_IH，V_IL分别连接两个比较器的负输入端；Vin连接两个比较器的正输入端，分别和V_IH，V_IL通过比较器比较输出，得到数字信号A、B；B经过反相器得到B非；A和B非再经过SR触发器输出；SR触发器由两个与非门搭建；当Vin大于V_IH，SR输出为0，当Vin降低到V_IL和V_IH之间时，电路输出保持不变，直到Vin降低到V_IL以下，SR触发器输出才会翻转为1；当Vin电压小于V_IL，SR触发器输出为1，当Vin电压增加到V_IL和V_IH之间，SR触发器输出状态保持不变，只有当Vin增加到V_IH以上时，SR触发器输出状态才会改变。

3.如权利要求1所述的低功耗微弱信号放大整形电路，其特征在于，所述放大电路可以隔离微弱信号源的直流信号，从而防止信号源直流信号引起的直流失调。

4.如权利要求1所述的低功耗微弱信号放大整形电路，其特征在于，所述基准源电路的二个电阻R₁、R₂等值，基准源电路为放大器opa提供偏置V₀，为比较器提供偏置V_IH和V_IL，通过电阻R₁、R₂等电阻分压，V_IH，V₀，V_IL电压值成等间隔，而预放大电路输出直流电平V₁等于V₀，从而V_IH，V₁，V_IL电压值成等间隔，即施密特触发器的三个输入端直流电平成等间隔，保证了施密特触发器整形的精确度。