[发明专利]一种低噪声MEMS压电水听器的回波放大电路

说明书

本发明公开了一种低噪声MEMS压电水听器的回波放大电路。回波放大电路主要包含了同相放大电路和电压跟随电路。电路由精准的电压源进行供电，经过电阻分压利用跟随电路为同相放大电路提供了合适的静态电位，通过选取低等效输入噪声电压和低等效输入噪声电流的运算放大器以及对于外部电阻进行合理的选取，使得回波放大电路具有一定的滤波作用的同时降低电路的等效输入噪声，进一步的提高信号的信噪比。该电路便于调节放大电路的静态工作点，单电源供电简化电路，电路稳定性好，使用的器件少，成本低廉，输入输出共用相同接口方便与外部电路连接，便于操作，具有一定应用价值。

技术领域

本发明属于电子电路领域，具体涉及一种低噪声MEMS压电水听器回波放大电路。

背景技术

海洋是资源的宝库，是人类社会长期发展的关键所在。海洋的探索与开发，其资源的探测与管理，都依赖对于海洋信息的获取。水听器主要用于水下声波的拾取与分析，这对于海洋资源的探索和挖掘具有十分重要的意义。目前传统的水听器具有灵敏度高的优势在市场中占据主流的地位，但其具有造价高，体积大，难以形成阵列形势覆盖大面积海域等劣势。随着为技术的发展，需要低功耗，低成本，续航时间久的水听器应用于一些特定的领域。MEMS压电水听器具有体积小，低功耗，低成本等优点，MEMS压电传感器通过外界的声作用在传感器表面，从而使压电材料发生形变产生微弱的电荷，由于信号微弱不足以检测到，所以需要高输入阻抗的同相放大电路对信号进行放大和滤波以此来降低噪声对有用信号的影响，从而提高传感器的信噪比。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的问题，并提供一种低噪声MEMS压电水听器的回波放大电路。该电路可以将传感器的微弱电压信号进行合理放大，降低电路的等效输入噪声并提高其信噪比，且具有低成本，结构简单，易于调整，单电源供电等优点。

为实现上述目的，本发明具体采用的技术方案如下：

一种低噪声MEMS压电水听器的回波放大电路，其包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第一运算放大器U1A、第二运算放大器U2A和连接器P1；

MEMS压电水听器的压电传感器的一端与第一电容C1的一端连接，第一电容C1的另一端、第一电阻R1的一端分别与第一运算放大器U1A的正向输入端相连，第二电阻R2的一端、第三电阻R3的一端和第二电容C2的一端分别与第一运算放大器U1A的反向输入端相连，第三电阻R3的另一端、第二电容C2的另一端、第三电容C3的一端分别与第一运算放大器U1A的输出端相连，压电传感器的另一端、第一电阻R1的另一端、第二电阻R2的另一端、第七电容C7的一端分别与第七电阻R7的一端相连，第三电容C3的另一端与第四电阻R4的一端相连，第四电阻R4的另一端、第五电阻R5的一端、第四电容C4的一端、第一运算放大器U1A的正电源端、第二运算放大器U2A的正电源端分别与第九电阻R9的一端相连，第四电容C4的另一端与第十电阻R10的一端相连，第九电阻R9的另一端、第四电容C4的另一端、第十电阻R10的另一端分别与连接器P1的1端口、2端口和3端口相连，第五电阻R5的另一端、第六电阻R6的一端、第五电容C5的一端、第六电容C6的一端分别与第二运算放大器U2A的正向输入端相连，第一运算放大器U1A的负电源端、第二运算放大器U2A的负电源端、第六电阻R6的另一端、第五电容C5的另一端、第六电容C6的另一端、第七电容C7的另一端均接地，第八电阻R8的一端、第八电容C8的一端分别与第二运算放大器U2A的反向输入端相连，第八电阻R8的另一端、第八电容C8的另一端、第七电阻R7的另一端分别与第二运算放大器U2A的输出端相连。

作为优选，所述的第一运算放大器U1A采用低等效输入噪声电压的LTC6241双通道运算放大器。

作为优选，所述的第二运算放大器U2A采用低等效输入噪声电压的LTC6241双通道运算放大器。