[发明专利]一种低噪声压电薄膜传感器的信号放大电路

说明书

本发明公开了一种低噪声压电薄膜传感器的信号放大电路，属于电子电路领域。该电路将外界的电源经过低压差线性稳压器为整体电路供电，降低电源噪声。经过电阻分压提供偏置电压，利用运算放大器以及合适的电阻电容选取组成的电荷转电压电路，电路具有一定的滤波特性降低噪声的等效输入噪声。将传感器输出的电荷信号转变为电压信号，再将该电压信号通过同相放大电路以合适的放大倍数输出。该电路采用单电源供电，电路结构简单，稳定性高，电源噪声低，对传输线噪声抑制能力强。

技术领域

本发明属于电子电路领域，具体涉及一种低噪声压电薄膜传感器的信号放大电路。

背景技术

传感器技术是现代科技的前沿技术，是现代信息技术的支柱之一。传感器是将非电信号转变为与之有对应关系的电信号输出器件装置。压电薄膜传感器利用压电材料的压电特性，将机械能转换为电能，其材料质地轻软，可无源工作，广泛应用于各种传感器中用于探测微弱信号，具有压电常数高、声阻抗低、频率响应范围宽等特点。

但由于压电薄膜传感器输出范围较小且易受外界噪声影响，目前传统的压电薄膜传感器有造价高、体积大、噪声大的问题，严重限制了传感器的使用场景。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种低噪声压电薄膜传感器的信号放大电路，该电路可将传感器的微弱电信号进行放大，并降低电信号在传输线上引入的噪声，具有低成本，结构简单，易于调整，单电源供电的特点。

为实现上述目的，本发明具体采用的技术方案如下：

一种低噪声压电薄膜传感器的信号放大电路，用于对压电薄膜传感器的电信号进行放大和降噪，其包括第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一运算放大器、第二运算放大器、第一低压差线性稳压器、第一连接器和第二连接器；

压电薄膜传感器的输入正端接第三电阻的一端，输入负端接地，第三电阻的另一端接第一电容的一端，第一电容的另一端与第四电阻的一端和第二电容的一端接第一运算放大器的输入负端，第四电阻的另一端与第二电容的另一端接第一运算放大器的输出端，第一电阻的一端接第一低压差线性稳压器的输出端，第二电阻的一端接地，第一电阻的另一端和第二电阻的另一端接第一运算放大器的输入正端。第一运算放大器的输出接第二运算放大器的输入正端，第六电阻的一端与第五电阻的一端接第二运算放大器的输入负端，第六电阻的另一端接第三电容的一端，第三电容的另一端接地，第五电阻的另一端和第七电阻的一端接第二运算放大器的输出端，第七电阻的另一端为整个信号放大电路的信号输出端；

输入的电源正端接第六电容的一端和第一低压差线性稳压器的输入端，第一低压差线性稳压器的输出端接第七电容的一端、第四电容的一端和第五电容的一端；第一低压差线性稳压器的地极、第六电容的另一端、第七电容的另一端、第四电容的另一端和第五电容的另一端均接地；

连接器具有两个端口，连接器的第一端口和第二端口分别为压电薄膜传感器的输入正端和输入负端；连接器具有三个端口，第一端口、第二端口和第三端口分别为电源正端、信号输出端和电源地端。

作为优选，所述的第一运算放大器采用双通道高速JFET输入运算放大器OPA2132。

作为优选，所述的第二运算放大器采用双通道高速JFET输入运算放大器OPA2132。

作为优选，所述的第一低压差线性稳压器采用LM1117-3.3。

作为优选，所述的第一电容、第二电容、第三电容、第四电容的大小均为1uF，所述的第五电容和第六电容的大小均为10uF，所述的第七电容的大小为22uF。

作为优选，第一电阻的大小为100kΩ，第二电阻的大小为100kΩ，第三电阻的大小为4.7kΩ，第四电阻的大小为100MΩ，第五电阻的大小为50kΩ，第六电阻的大小为1kΩ，第七电阻的大小为1kΩ。