[發(fā)明專利]前置放大器及磁共振放大裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210137145.7
• 申請(qǐng)日: 2012-05-04
• 公開（公告）號(hào): CN102664595A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 章勇勤;苗卉;邱本勝;劉新;鄭海榮;宋怡彪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): H03F3/189
• 分類號(hào): H03F3/189;G01R33/36
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 吳平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及信號(hào)放大技術(shù)，特別是涉及一種前置放大器及磁共振放大裝置。

背景技術(shù)

隨著電子科技的發(fā)展，大多數(shù)的電子設(shè)備都安裝有前置放大器。前置放大器放大輸入的信號(hào)，比如通過(guò)麥克風(fēng)拾取的聲音信號(hào)，由于它比較弱，需要先被放大到一定的電平才可以到其它級(jí)上。通常前置具有較高的電壓增益，可以將小信號(hào)放大到標(biāo)準(zhǔn)電平上。

針對(duì)用于不同的電子設(shè)備，對(duì)前置放大器的參數(shù)要求也不相一致。在MRI（Magnetic?Resonance?Imaging）磁共振技術(shù)成像設(shè)備中，射頻系統(tǒng)是MRI設(shè)備的重要組成部分，而前置放大器是磁共振成像系統(tǒng)中射頻接收鏈路的關(guān)鍵技術(shù)之一。在信號(hào)接收過(guò)程中，前置放大器對(duì)射頻線圈檢測(cè)的信號(hào)進(jìn)行放大，然后傳遞給射頻接收系統(tǒng)的后級(jí)模塊。前置放大器是整個(gè)接收系統(tǒng)的第一級(jí)放大模塊，其噪聲系數(shù)和增益是整個(gè)射頻接收系統(tǒng)性能的關(guān)鍵因素，而由射頻接收線圈傳送過(guò)來(lái)的信號(hào)一般只有毫伏（mV）量級(jí)甚至更低，這就要求前置放大器具有較高的增益和極小的噪聲系數(shù)。

因此，降低噪聲系數(shù)是前置放大器的技術(shù)難點(diǎn)之一。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要提供一種噪聲系數(shù)較低的前置放大器。

一種前置放大器，包括：放大電路，用于放大信號(hào)；以及偏置電路，用于把所述放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)控制在線性放大區(qū)；所述放大電路包括：第一放大管，用于對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行放大；第二放大管，用于對(duì)所述第一放大管的輸出信號(hào)進(jìn)行放大；級(jí)間耦合單元，耦接于所述第一放大管及所述第二放大管。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述偏置電路包括：第一偏置單元，耦接所述第一放大管，用于把所述第一放大管的靜態(tài)工作點(diǎn)控制在線性放大區(qū)；第二偏置單元，耦接所述第二放大管，用于把所述第二放大管的靜態(tài)工作點(diǎn)控制在線性放大區(qū)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括：輸入匹配網(wǎng)絡(luò)，耦接所述第一放大管，用于實(shí)現(xiàn)輸入噪聲匹配；輸出匹配網(wǎng)路，耦接所述第二放大管，用于實(shí)現(xiàn)輸出噪聲匹配。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括：輸入保護(hù)單元，耦接所述輸入匹配網(wǎng)絡(luò)，用于保護(hù)所述放大電路輸入的安全；輸出保護(hù)單元，耦接所述輸入匹配網(wǎng)絡(luò)，用于保證所述放大電路輸出的信號(hào)穩(wěn)定。

此外，還提供一種磁共振放大裝置。

一種磁共振放大裝置，包括：平衡不平衡變換器；前置放大器；以及匹配網(wǎng)絡(luò)，耦接于所述平衡不平衡變換器及所述前置放大器，用于匹配所述平衡不平衡變換器與所述前置放大器之間的阻抗；所述前置放大器，包括：放大電路，用于放大輸入信號(hào)；以及偏置電路，用于把所述放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)控制在線性放大區(qū)；所述放大電路包括：第一放大管，用于對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行放大；第二放大管，用于對(duì)所述第一放大管的輸出信號(hào)進(jìn)行放大；級(jí)間耦合單元，耦接于所述第一放大管及所述第二放大管。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述平衡不平衡變換器包括至少一個(gè)雙微帶線單元，所述雙微帶線單元包括接地層和信號(hào)層，所述信號(hào)層設(shè)置在所述接地層之間；電容器，所述電容器與所述雙微帶線單元的接地層兩端并聯(lián)連接。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述雙微帶線單元設(shè)置為直線段、弧形線或螺旋線形狀。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述偏置電路包括：第一偏置單元，耦接所述第一放大管，用于把所述第一放大管的靜態(tài)工作點(diǎn)控制在線性放大區(qū)；第二偏置單元，耦接所述第二放大管，用于把所述第二放大管的靜態(tài)工作點(diǎn)控制在線性放大區(qū)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括：輸入匹配網(wǎng)絡(luò)，耦接所述第一放大管，用于實(shí)現(xiàn)輸入噪聲匹配；輸出匹配網(wǎng)路，耦接所述第二放大管，用于實(shí)現(xiàn)輸出噪聲匹配。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括：輸入保護(hù)單元，耦接所述輸入匹配網(wǎng)絡(luò)，用于保護(hù)所述放大電路輸入的安全；輸出保護(hù)單元，耦接所述輸入匹配網(wǎng)絡(luò)，用于保證所述放大電路輸出的信號(hào)穩(wěn)定。

通過(guò)本方案的第一放大管Q1和第二放大管Q2的特性，級(jí)間耦合單元匹配第一放大管及第二放大管，可以降低反射系數(shù)，保證低噪聲系數(shù)、高穩(wěn)定性和高線性度，進(jìn)而提高前置放大器的增益。

附圖說(shuō)明

圖1為前置放大器的邏輯框圖；

圖2為前置放大器的電路圖；

圖3為磁共振放大裝置的邏輯框圖；

圖4為圖3中磁共振放大裝置的平衡不平衡變換器示意圖；

圖5為圖3中磁共振放大裝置的平衡不平衡變換器矩形螺旋俯視圖；

圖6為圖3中磁共振放大裝置的匹配網(wǎng)絡(luò)的電路圖。

具體實(shí)施方式

為了解決前置放大器噪聲系數(shù)較高的問題，提出了實(shí)現(xiàn)降低噪聲系數(shù)的前置放大器。