[發(fā)明專利]一種前置放大電路和信號放大方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710187913.2
• 申請日: 2017-03-27
• 公開（公告）號: CN108667431A
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王雪平;鄧鍇;朱敏
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院聲學(xué)研究所
• 主分類號: H03F1/26
• 分類號: H03F1/26;H03F3/19;H03F3/24
• 代理公司: 北京方安思達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11472
• 代理人: 王宇楊;陳琳琳

1.一種前置放大電路，用于將信號源輸出的電壓進(jìn)行放大，信號源為交流信號源；所述電路包括：變壓器N1、三個電阻、一個低噪聲運(yùn)放A₁和四個電容，其特征在于，信號源的兩端分別接在變壓器N1初級的兩端，變壓器N1的初級設(shè)置接地引線，連接在變壓器初級側(cè)的地線EGND上，變壓器N1的次級一端接在低噪聲運(yùn)放A₁的正輸入端，一端接在變壓器N1次級側(cè)的地平面GND上，電阻R₃并聯(lián)在變壓器的次級；電阻R₁一端接在低噪聲運(yùn)放A₁的負(fù)輸入端，一端接在地平面GND上，電阻R₂一端接在低噪聲運(yùn)放A₁的負(fù)輸入端，一端接在低噪聲運(yùn)放A₁的輸出端；電容C₁和C₂的正極連接在低噪聲運(yùn)放A₁正電源引腳，電容C₁和C₂的負(fù)極連接在地平面GND；電容C₃和C₄的負(fù)極連接在低噪聲運(yùn)放A₁負(fù)電源引腳，C₃和C₄的正極接在地平面GND上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的前置放大電路，其特征在于，所述低噪聲運(yùn)放A₁的電壓噪聲V_e滿足：所述低噪聲運(yùn)放A₁的電流噪聲i_e滿足：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的前置放大電路，其特征在于，所述電阻R₁和R₂為高精度電阻，電阻精度為1％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的前置放大電路，其特征在于，所述電容C₁和C₃為電解電容，所述電容C₂和C₄為瓷片電容。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的前置放大電路，其特征在于，所述變壓器N1的磁芯為鐵氧體磁罐，所述變壓器N1變壓器采用夾心繞法制作而成。

6.一種信號放大的方法，基于權(quán)利要求1-5之一所述的前置放大電路實(shí)現(xiàn)，能夠提高換能器接收機(jī)輸出的電壓，同時降低信號的信噪比，所述方法包括：

步驟1)在變比為1：n的變壓器N1的初級側(cè)加上信號源：信號電壓為U_S，內(nèi)阻為R_S，變壓器N1的初級線圈流過電流I_S，變壓器N1初級感應(yīng)電壓為U_S1＝U_S-I_S×R_S；

其中，n為變壓器的變比，且n≥1；

步驟2)計(jì)算電阻R₃兩端的電壓U_n：

設(shè)變壓器N1的次級感應(yīng)電壓U_n，變壓器N1的次級接在電阻R₃的兩端，電阻R₃上流過的電流為I_n，電阻R₃上的電壓為I_n×R₃等于U_n，即U_n＝I_n×R₃，根據(jù)變壓器的工作特性，U_s1/U_n＝1/n，I_s/I_n＝n/1，則

步驟3)計(jì)算低噪聲運(yùn)放A₁輸出端電壓V_OUT2：