[發明專利]一種基于交流耦合的線性放大電路

無效

• 申請號: 200910054501.7
• 申請日: 2009-07-07
• 公開（公告）號: CN101944885A
• 公開（公告）日: 2011-01-12
• 發明（設計）人: 郭兆坤;皋魏;席剛;周正仙;仝芳軒
• 申請（專利權）人: 上海華魏光纖傳感技術有限公司
• 主分類號: H03F1/32
• 分類號: H03F1/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于放大電路技術領域，尤其涉及一種基于交流耦合的線性放大電路。

背景技術

傳感器是一種能把物理量或化學量轉變成便于利用的電信號的器件，當傳感器輸出的信號比較微弱的時候，需要對其進行放大，根據信號的強度和頻譜特性，需要的電路增益和電路帶寬也不同。本方法主要針對需要高電路增益的情況，對于小增益放大，本方法也適用。

高增益放大一般需要通過多個放大器的級聯來實現，通常涉及到兩方面問題，直流偏置和非線性失真。直流配置的影響可以通過引入合適的電容，以起到“隔直通交”的作用，加以消除，即所謂的交流耦合。但另一方面，電容屬于非線性器件，它的引入必然會導致一定程度的非線性失真。為此，一般有兩種方法加以解決，一種是盡量采用容值較大的電容作為耦合電容，該方法在一定范圍內可以大大降低放大電路的非線性失真。但該方法也存在著很大的局限性，首先電容值是有限度的，其次，大容值電容一般體積比較大，而且其附加的ESL的影響還可能降低電路的帶寬。另一種降低非線性失真的方法就是引入濾波整形電路，保證電路有一個良好的頻譜響應特性。

傳統的放大電路通常具有線性差、體積大、調試復雜等缺點(如圖1和圖2所示)。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種實現微弱信號的高增益線性放大的電路，可以在很大程度上消除電路的非線性特性。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種基于交流耦合的線性放大電路，其包括多個單級放大電路；

所述的單級放大電路，包括放大器，其兩輸入端接匹配電阻；輸入信號通過一電容連接到一匹配電阻與放大器之間。

較佳的，所述單級放大電路的另一匹配電阻與放大器之間還連接有積分反饋網絡的反饋端，該積分反饋網絡主要由匹配電容和電阻構成。

較佳的，所述積分網絡在單級放大電路的輸出端依次連接匹配和一匹配電容。

本發明的有益效果在于：

1、實現微弱信號的完全線性放大，線性失調度完全由電路元器件參數精度確定；

2、電路參數調整方法簡單；

3、不受電容值的限制。

附圖說明

圖1為傳統多級級聯放大電路；

圖2傳統單級放大電路；

圖3新型多級級聯放大電路；

圖4新型單級放大電路。

具體實施方式

下面結合附圖詳細說明本發明的優選實施例。

請參閱圖1至圖4，本發明一種基于交流耦合的線性放大電路，其包括多個單級放大電路；首先在現有的交流耦合放大的電路基礎上，添加積分反饋網絡(如圖4)，該積分反饋網絡主要由電容C5和R12構成，然后根據本發明的配置方法進行參數配置。

如圖4，信號Ui經C4到達運算放大器的正向輸入端，信號由于阻容網絡的非線性影響，產生了非線性失真，可以計為U+。并可以表示為：

U₊＝A[U_i-λexp(-λt)∫U_i?exp(λt)dt+Bexp(-λt)]

其中A=R1+R3R1,]]>λ=1R2C1,]]>B是一個與輸入信號U_i累積效應相關的緩變量。從上式可以看出，只有當λ足夠小的時候，該部分的非線性特性才可以忽略。

根據運算放大器正負輸入端虛短的特點，即U_-＝U₊。至此，信號進入積分反饋網絡，該反饋網絡有兩項功能，即放大和信號修復。反饋電阻R12和電阻R10提供放大增益，C5完成信號的復原。