[实用新型]一种微小电流信号的放大电路

权利要求书

1.一种微小电流信号的放大电路，其特征在于，包括：信号输入模块(1)、电压放大模块(2)、电压转电流模块(3)和供电模块(4)；

信号输入模块(1)，用于采集微小电流信号并将微小电流信号经过采样电阻转换为微小电压信号；

电压放大模块(2)，用于放大信号输入模块(1)输出的微小电压信号，形成放大电压信号；

电压转电流模块(3)，用于将电压放大模块(2)输出的放大电压信号转换为放大电流信号并输出；

供电模块(4)，用于对电源电压进行转换并向信号输入模块(1)、电压放大模块(2)和电压转电流模块(3)提供工作电压。

2.根据权利要求1所述的微小电流信号的放大电路，其特征在于：所述信号输入模块(1)包括电流输入接口(J-IN)、采样电阻、稳压二极管(D3)和开关二极管(D4)；电流输入接口(J-IN)与采样电阻串联后接地，采样电阻分别与稳压二极管(D3)和开关二极管

(D4)并联；其中，稳压二极管(D3)和开关二极管(D4)均正端接地。

3.根据权利要求2所述的微小电流信号的放大电路，其特征在于：所述采样电阻包括串联连接的第一采样电阻(R11)和第二采样电阻(W3)；其中，第二采样电阻(W3)为可调电阻。

4.根据权利要求3所述的微小电流信号的放大电路，其特征在于：所述电压放大模块(2)包括第一电压放大器(U1)和连接于第一电压放大器(U1)的外部电阻(RG)，第一电压放大器(U1)的信号输入端连接于信号输入模块(1)输出端；所述第一电压放大器(U1)的型号为INA128；外部电阻(RG)用于调整放大倍数，放大倍数为：G＝1+50kΩ/RG，式中50kΩ为INA128内部的两个放大器反馈电阻之和。

5.根据权利要求4所述的微小电流信号的放大电路，其特征在于：所述电压转电流模块(3)包括依次连接的输入电阻(R15)、第二电压放大器(U3A)、第一射极跟随器(U2A)和输出电阻(R19)；

所述输入电阻(R15)输入端连接于第一电压放大器(U1)的信号输出端；

所述第二电压放大器(U3A)为同向比例运算放大器，其同向输入端连接于输入电阻(R15)输出端，其反向输入端通过电阻(R18)连接于输出端，反向输入端通过电阻(R17)接地；

所述第一射极跟随器(U2A)的反向输入端连接于输出端；第一射极跟随器(U2A)的输出端连接于输出电阻(R19)输入端。

6.根据权利要求5所述的微小电流信号的放大电路，其特征在于：所述电压转电流模块(3)还包括第二射极跟随器(U2B)，第二射极跟随器(U2B)的同向输入端连接于输出电阻(R19)输出端，反向输入端连接于输出端，输出端连接于第一电压放大器(U1)的参考电压输入端。

7.根据权利要求5所述的微小电流信号的放大电路，其特征在于：所述电压转电流模块(3)还包括电压补偿单元，所述电压补偿单元连接于第二电压放大器(U3A)的同向输入端；

电压补偿单元包括补偿电阻和第三射极跟随器(U3B)；所述补偿电阻包括第一补偿电阻(R14)、第二补偿电阻(W4)和第三补偿电阻(R16)；其中，第二补偿电阻(W4)为可调电阻，第二补偿电阻(W4)一端串联第一补偿电阻(R14)后接电源，另一端接地，第二补偿电阻(W4)中间调节端连接于第三射极跟随器(U3B)的同向输入端，第三射极跟随器(U3B)的反向输入端连接于输出端，输出端串联第三补偿电阻(R16)后连接于第二电压放大器(U3A)的同向输入端。

8.根据权利要求5所述的微小电流信号的放大电路，其特征在于：所述电压转电流模块(3)还包括至少一个连接于输出电阻(R19)输出端的电流输出接口(J-OUT)。

9.根据权利要求7所述的微小电流信号的放大电路，其特征在于：所述供电模块(4)包括第一电压转换单元(501)、第二电压转换单元(502)、第三电压转换单元(503)和第四电压转换单元(504)；

所述第一电压转换单元(501)用于将输入的电源电压进行电压转换给电流输入接口(J-IN)供电；

所述第二电压转换单元(502)用于将输入的电源电压进行电压转换给电压放大器(U1、U3A)和第一射极跟随器(U2A)的正电源端供电；

所述第三电压转换单元(503)连接于第二电压转换单元(502)的输出端用于将第二电压转换单元(502)输出的电压进行电压转换给电压放大器(U1、U3A)和第一射极跟随器(U2A)的负电源端供电；

所述第四电压转换单元(504)连接于第二电压转换单元(502)的输出端用于将第二电压转换单元(502)输出用于给电压补偿单元供电。