[實用新型]一種微弱電信號低噪聲前置放大電路

有效

• 申請號: 202220594048.X
• 申請日: 2022-03-18
• 公開（公告）號: CN217445324U
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 沈平;李懂鋒
• 申請（專利權）人: 杭州騰振科技有限公司
• 主分類號: H03F1/26
• 分類號: H03F1/26;H03F1/56;H03F3/68
• 代理公司: 浙江納祺律師事務所 33257
• 代理人: 王士祥

本實用新型公開的是一種微弱電信號低噪聲前置放大電路，其特征在于：包括第一級放大電路、第二級放大電路、RCL高通濾波電路、輸出電壓跟隨電路，所述第一級放大電路、第二級放大電路、RCL高通濾波電路、輸出電壓跟隨電路間依次電性連接，所述第一級放大電路包括輸入端的RC高通濾波電路，所述RC高通濾波電路與第二級放大電路電性連接，具有內部電路簡單，本底噪聲小，不易受環境干擾，可以放大uV級及mV級微弱電信號，使輸出信號達到mV級或者V級等技術特點。

技術領域

本實用新型涉及一種放大電路，更具體一點說，涉及一種微弱電信號低噪聲前置放大電路，屬于微弱電信號放大、微弱電信號分析領域。

背景技術

微弱電信號具有信號弱、噪聲強、易受環境干擾的特點。因而它們對噪聲特別敏感。在低功耗微弱電信號獲取系統中，前置放大電路性能的優良與否直接決定了獲取到的信號的質量。而在前置放大電路的設計中，噪聲性能是最重要的指標之一，為了提升微弱電信號放大器的噪聲性能，首先選擇低噪聲器件，其次合理設置濾波電路將噪聲影響減小到最小。

目前在相當多的微弱電信號放大中采用了輸入阻抗匹配、低噪聲的放大器構成三運放儀表放大器作為第一級放大，低通濾波，高增益帶寬積的運放構成第二級放大的模式。使用了大量的運放、電阻、電容等元器件，易造成該電路體積大、功耗高、設計復雜靈活度低。由于運放、電阻、電容的個體差異每個電路本底噪聲也存在差異，這樣微小的差異經第二級放大后，輸出端往往會出現較大的差異，因此現有的微弱電信號前置放大電路，內部電路復雜，測試結果誤差大，易受環境干擾，成本較高。

實用新型內容

為了解決上述現有技術問題，本實用新型提供具有內部電路簡單，本底噪聲小，不易受環境干擾，可以放大uV級及mV級微弱電信號，使輸出信號達到mV級或者V級等技術特點的一種微弱電信號低噪聲前置放大電路。

為了實現上述目的，本實用新型是通過以下技術方案實現的：

一種微弱電信號低噪聲前置放大電路，其特征在于：包括第一級放大電路、第二級放大電路、RCL高通濾波電路、輸出電壓跟隨電路，所述第一級放大電路、第二級放大電路、RCL高通濾波電路、輸出電壓跟隨電路間依次電性連接，所述第一級放大電路包括輸入端的RC高通濾波電路，所述RC高通濾波電路與第二級放大電路電性連接。

優選的，所述RC高通濾波電路包括RC高通濾波器，通過RC高通濾波器濾除低頻噪聲和濾除第一級放大輸出的直流失調電壓。

優選的，所述第一級輸入放大電路采用雙路NPN晶體管搭建電路，對稱輸入減小本底噪聲。

優選的，所述RC高通濾波電路采用1％精度的電阻和電容搭建，保持截止頻率穩定以及保證頻率響應的平穩。

優選的，所述第二級放大電路包括儀表放大器，所述儀表放大器具有較小偏置電壓、較大共模抑制比的對稱結構。

優選的，所述RCL高通濾波電路包括1％精度且不同的電阻、電容、電感，不同的電容和電感搭配可調節截止頻率，不同的電阻值可調整頻率響應中上沖的幅值，兩者相結合可得到期望的頻率響應曲線。

優選的，所述輸出跟隨電路包括運算放大器；所述輸出跟隨電路采用高精度、低噪聲軌至軌輸出、高增益帶寬積、高壓擺率、SOT-23封裝小體積的運放(運算放大器)，以減小電路面積，提高輸出驅動能力，調節輸出阻抗。

有益效果：通過第一級雙路晶體管放大電路實現了對uV級輸入微弱電信號放大，晶體管放大電路具有極低的本底噪聲，對微弱電信號的提取、放大極為有利。并且采用對稱結構的儀表放大器作為第二級放大，實現差分輸入模式，可有效抑制微弱電信號檢測中的環境噪聲、元器件工作時的本底噪聲及電源供電時的工頻噪聲；輸出電路為電壓跟隨器提高輸出驅動能力，調節輸出阻抗。

附圖說明

圖1是本實用新型電路實現系統圖。