[发明专利]一种高增益的微弱信号前置放大电路

说明书

本发明公开了一种高增益的微弱信号前置放大电路，包括信号输入端、跨阻放大器、二级放大器和调节反馈电路，所述信号输入端连接所述跨阻放大器的反相输入端，所述跨阻放大器的输出端连接所述二级放大器的同向输入端，所述调节反馈电路辅助两级放大。本发明电路具有较高的跨阻增益，低漂移，高稳定，强抗干扰，低噪声，有合适的通频带，并且在通频带内有较高的增益，线性度好，输出信号波形不失真，保证信号能够被有效地放大。

技术领域

本发明涉及微弱信号的放大电路，特别是一种高增益的微弱信号前置放大电路。

背景技术

微弱信号的检测需要更加敏感和精确的的传感器，而检测到微弱信号后进行分析需要先将信号放大，因此在实际应用中通常用到各种类型的放大器对传感器获取的信号进行放大，但是放大器的选型和放大电路的元件往往影响最终输出的信噪比、灵敏度和精度等数据。

在低频微弱信号检测领域中，中国地震局地球物理勘探中心基于磁通量负反馈原理研制了一款应用于感应式传感器低噪声斩波前置放大器，能够有效地抑制感应线圈的输出噪声，使感应线圈谐振频率两侧具有平坦的幅频特性曲线，拓宽了感应式传感器的响应频带，中国地质大学地球物理与空间信息学院设计了一种适用于地磁测量传感器信号提取的放大器，实现了分频段滤波，选频放大，在2kHz～4.5kHz频段能将峰值为μV级别信号的放大到伏级别，信噪比大于20dB；上述技术方案的通频带较窄，噪声抑制还不够理想，因此需要进一步开发增益更好、噪声更低、频带更宽的微弱信号放大电路。

发明内容

为解决上述问题，本发明以跨阻放大器和宽带放大器为基础，设计调节反馈电路达到低漂移、高稳定、强抗干扰、低噪声、在通频带内高增益的效果。

本发明解决其问题所采用的技术方案是：

一种高增益的微弱信号前置放大电路，包括微弱信号的信号输入端、跨阻放大器、二级放大器、信号输出端、反馈电阻R5、补偿电阻R6、补偿电容C2和隔直电容C3，所述信号输入端连接所述跨阻放大器的反相输入端，所述跨阻放大器的输出端连接所述二级放大器的同向输入端，所述隔直电容C3和补偿电阻R6两者并联接入到所述跨阻放大器的输出端和反相输入端，所述补偿电容C2连接所述跨阻放大器的同相输入端，所述信号输出端和所述反馈电阻R5分别连接所述二级放大器的输出端。

进一步，所述二级放大器为宽带放大器。

进一步，还包括为所述跨阻放大器和所述二级放大器供电的直流电源，所述直流电源包括正极Vcc和负极Vee。

进一步，所述信号输入端包括电流源和与所述电流源并联的输入端电容。

进一步，还包括与所述补偿电容C2并联的电阻R1，所述电阻R1的一端接地，阻值为10kΩ。

进一步，所述跨阻放大器和所述二级放大器之间还包括电阻R2，所述电阻R2的阻值为500Ω，所述电阻R2一端连接所述所述跨阻放大器的输出端，另一端连接所述二级放大器的同相输入端。

进一步，还包括电阻R7，所述电阻R7的一端连接所述跨阻放大器的输出端，另一端接地，所述电阻R7的阻值为100kΩ。

进一步，还包括电阻R3和电阻R4，所述电阻R3的一端接地，另一端分别与电阻R4和所述二级放大器的反相输入端连接，电阻R4的另一端与所述二级放大器的输出端连接。

进一步，所述电阻R3的阻值为200Ω，所述电阻R4的阻值为1kΩ。

进一步，所述反馈电阻R5为2kΩ，所述补偿电阻R6为10kΩ，所述补偿电容C2为100pF，所述隔直电容C3为1pF。