[發(fā)明專利]一種適用于低頻微弱信號的信號放大電路

在審

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• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111786641A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發(fā)明（設計）人: 包曉東
• 申請（專利權）人: 沙洋領卓電子信息技術有限公司
• 主分類號: H03F3/04
• 分類號: H03F3/04;H03F3/20
• 代理公司: 武漢知產(chǎn)時代知識產(chǎn)權代理有限公司 42238
• 代理人: 易濱

1.一種適用于低頻微弱信號的信號放大電路，其特征在于：具體包括：前級放大電路、次級放大電路、濾波電路和跟蹤電路；所述前級放大電路一端用于接收輸入信號并進行初步放大，另一端與所述濾波電路電性連接；所述濾波電路與所述次級放大電路電性連接，用于消除基線漂移；所述跟蹤電路與所述前級放大電路電性連接，用于消除微弱信號中存在的噪聲；

所述微弱信號經(jīng)由所述前級放大電路和所述跟蹤電路初步放大，消除噪聲；再通過所述濾波電路消除基線漂移，最后經(jīng)由所述次級放大電路再次放大，輸出至信號采集裝置。

2.如權利要求1所述的一種適用于低頻微弱信號的信號放大電路，其特征在于：所述前級放大電路，具體包括：微弱信號輸入端V_IN、電阻R1-電阻R5、前級運算放大器、電容C1-電容C3；所述微弱信號輸入端V_IN與電容C1的一端相連；電容C1的另一端與電阻R1的一端相連；電阻R1的另一端分別與前級運算放大器的2腳和電阻R2的一端相連；電阻R2的另一端與前級運算放大器的1腳相連；前級運算放大器的1腳作為所述前級放大電路的輸出端V_OUT；所述前級運算放大器的1腳還與電容C3的一端相連；電容C3的另一端與電阻R4的一端相連；電阻R4的另一端電阻R5的一端和電容C2的一端相連；電阻R5的另一端與電容C2的另一端相連，并共同連接至前級運算放大器的3腳和電阻R3的一端；電阻R3的另一端接地；所述前級運算放大器的4腳接地；所述前級運算放大器的5腳與所述跟蹤電路電性連接。

3.如權利要求2所述的一種適用于低頻微弱信號的信號放大電路，其特征在于：所述濾波電路，具體包括：電容C4和電阻R6；所述電容C4和電阻R6共同組成高通濾波電路；所述電容C4的一端接所述前級放大電路的輸出端V_OUT；另一端接所述電阻R6的一端和所述次級放大電路的輸入端；所述電阻R6的另一端接地。

4.如權利要求3所述的一種適用于低頻微弱信號的信號放大電路，其特征在于：所述跟蹤電路，具體包括：跟蹤運算放大器、電阻R7和電阻R8；所述電阻R7和所述電阻R8并聯(lián)；所述電阻R7的一端與所述跟蹤運算放大器的1腳反向輸入端V_REF連接；所述跟蹤運算放大器的1腳反向輸入端V_REF即為所述前級運算放大器的電源端；所述電阻R7的另一端與所述跟蹤運算放大器的3腳輸出端連接；所述跟蹤運算放大器的同向輸入端接地；所述跟蹤運算放大器的另外兩端分別接+5V和-5V電源。

5.如權利要求4所述的一種適用于低頻微弱信號的信號放大電路，其特征在于：所述次級放大電路，具體包括：次級運算放大器、電阻R9和電阻R10；所述電阻R9一端與所述次級運算放大器的2腳同向輸入端連接；所述電阻R9的另一端接地；所述次級運算放大器的2腳同向輸入端還與電阻R10的一端連接；所述電阻R10的另一端與所述次級運算放大器的3腳輸出端連接；所述次級運算放大器的另外兩端分別接+5V和-5V電源。

6.如權利要求2所述的一種適用于低頻微弱信號的信號放大電路，其特征在于：所述前級放大電路，增益計算如式(1)：

7.如權利要求3所述的一種適用于低頻微弱信號的信號放大電路，其特征在于：所述濾波電路，具體為高通濾波，其頻率計算如式(2)：

8.如權利要求4所述的一種適用于低頻微弱信號的信號放大電路，其特征在于：所述跟蹤電路，其具體工作原理為：在所述前級運算放大器的反饋端與信號源地端建立共模負反饋，同時將所述跟蹤電路的反饋信號信號接入所述前級運算放大器的反饋端，即V_REF，以此抑制工頻干擾。

9.如權利要求5所述的一種適用于低頻微弱信號的信號放大電路，其特征在于：所述次級放大電路，增益計算如式(3)：