[实用新型]一种用于高输出阻抗传感器的前置放大电路

说明书

本实用新型提出了一种用于高输出阻抗传感器的前置放大电路，包括信号输入口、信号输出口、电阻R1、电阻R2、降噪电阻R3、电阻R4、耦合电容C2、场效应管T1、降噪单元和直流电源；所述信号输入口经耦合电容C2与所述场效应管T1的栅级电性连接；所述电阻R1与电阻R2串联连接，所述电阻R1、电阻R2串联连接后的一端与所述直流电源电性连接，另一端接地，公共端经降噪电阻R3与所述降噪单元的输入端电性连接；所述降噪单元的输出端与场效应管T1的栅极电性连接，所述场效应管T1的漏极与所述直流电源电性连接；所述场效应管T1的源极与所述信号输出口电性连接，且经电阻R4接地。本实用新型具有降低电路本底噪声、降低了对电阻器件噪声特性选择要求的优点。

技术领域

本实用新型属于放大电路技术领域，具体涉及一种用于高输出阻抗传感器的前置放大电路。

背景技术

现有容抗特性的传感器都具有很高的输出阻抗(有时高达1G欧左右)，为了保证传感器信号能够有效输出到信号放大系统，通常需要在传感器输出端连接前置放大器，并要求前置放大器必须具备高输入阻抗、低输出阻抗和低噪声特性，这样才能保证传感器信号不衰减且信号输出有足够高的信噪比。在任何一种传感器测量系统中，决定系统信噪比的关键因素是传感器信号输出的信噪比。对于高输出阻抗类型传感器来说，需要配置合适的前置放大器电路才能确保信号不衰减的有效输出，但是也会因为前置放大器电路中电子元器件的噪声，使得传感器输出信噪比的下降，因此前置放大器的设计除了要满足高输入阻抗、低输出阻抗的变换关系之外，还要重点考虑如何有效控制前置放大器电路的本底噪声。

目前在高输出阻抗传感器产品中使用的前置放大器电路，通常都是采用结型场效应管组成的源极跟随器电路，该类电路结构简单，适合于传感器使用，已经充分利用了结型场效应管的性能优势，具有高输入阻抗、低输出阻抗及低噪声的特点，此类原理的前置放大器已经广泛应用于各种传感器产品中，其控制电路本底噪声的方法是依靠选用低噪声的电子元器件，主要是场效应管和电阻，这两种器件是产生前置放大器本底噪声的主要来源。采用这种技术来控制和降低前置放大器的本底噪声存在的缺点和不足是，本底噪声性能完全受电路中元器件噪声特性的影响和制约，因此对主要元器件的噪声品质的要求都很高，势必会增加电路的制造成本；如果需要进一步降低电路的本底噪声，提高传感器测量微弱信号的信噪比，就需要进一步的提高主要元器件的噪声品质，大大的增加了电路的制造成本。

实用新型内容

本实用新型针对以上所述的不足，提供一种降低电路本底噪声、提高输出信号信噪比、降低了对电阻器件噪声特性选择要求的用于高输出阻抗传感器的前置放大电路。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于高输出阻抗传感器的前置放大电路，包括信号输入口、信号输出口、电阻R1、电阻R2、降噪电阻R3、电阻R4、耦合电容C2、场效应管T1、降噪单元和直流电源；所述信号输入口经耦合电容C2与所述场效应管T1的栅级电性连接；所述电阻R1与电阻R2串联连接，所述电阻R1、电阻R2串联连接后的一端与所述直流电源电性连接，所述电阻R1、电阻R2串联连接后的另一端接地，所述电阻R1、电阻R2串联连接后的公共端经降噪电阻R3与所述降噪单元的输入端电性连接；所述降噪单元的输出端与场效应管T1的栅极电性连接，所述场效应管T1的漏极与所述直流电源电性连接；所述场效应管T1的源极与所述信号输出口电性连接，且经电阻R4接地。

优选的，所述降噪单元包括二极管D1、二极管D2；所述二极管D1、二极管D2反向并联连接。

优选的，所述二极管D1、二极管D2的型号均为1N4148。

优选的，还包括中和单元；所述中和单元包括电容C1；所述电容C1一端连接所述直流电源，另一端与所述降噪单元的输入端电性连接。

优选的，所述场效应管T1为N沟道结型场效应管。

优选的，所述电阻R1、电阻R2、降噪电阻R3均为金属膜电阻或线绕电阻。

有益效果：