放大电路和信号检测仪制造技术

本申请公开了一种放大电路和信号检测仪，放大电路包括两个恒流源电路、差分增益配置电路和全差分放大电路。其中，两个恒流源电路对称设置，恒流源电路用于提供稳定的电流；差分增益配置电路的输入端与恒流源电路的输出端连接，差分增益配置电路用于配置放大倍数以配合恒流源电路对输入信号进行一级放大；全差分放大电路的输入端与差分增益配置电路的输出端连接，全差分放大电路用于对经差分增益配置电路放大的输入信号进行二级放大。如此，在高阻输入的条件下可实现非常低的输入噪声谱密度，对称放大的形式以及全差分放大结构，能够有效地抑制共模干扰，输出结构为差分结构，可以方便地作为信号检测仪，特别是微弱信号检测仪的前置放大。仪的前置放大。仪的前置放大。

Amplification circuit and signal detector

【技术实现步骤摘要】
放大电路和信号检测仪


[0001]本申请涉及信号检测
，尤其涉及一种放大电路和信号检测仪。

技术介绍

[0002]微弱信号检测技术能够从噪声中检测出有用的微弱信号，在较低信噪比中检测微弱信号时，由于其自身特征信号本身十分微弱，需要尽量降低采集信号的设备本身引入的噪声，进一步地，由于被测信号的输出阻抗可能为低阻或高阻，为了满足所有条件下的电压检测需要，设备的检测电路的输入需要满足高阻条件。

技术实现思路

[0003]本申请实施方式提供一种放大电路和信号检测仪。
[0004]本申请实施方式的放大电路包括：两个恒流源电路、差分增益配置电路和全差分放大电路。所述两个恒流源电路对称设置，所述恒流源电路用于提供稳定的电流；所述差分增益配置电路的输入端与所述恒流源电路的输出端连接，所述差分增益配置电路用于配置放大倍数以配合所述恒流源电路对输入信号进行一级放大；所述全差分放大电路的输入端与所述差分增益配置电路的输出端连接，所述全差分放大电路用于对经所述差分增益配置电路放大的所述输入信号进行二级放大。
[0005]本申请实施方式的放大电路中，在高阻输入的条件下可实现非常低的输入噪声谱密度，采用对称放大的形式以及全差分放大结构，能够有效地抑制共模干扰，输出结构为差分结构，可以方便地作为信号检测仪，特别是微弱信号检测仪的前置放大。
[0006]在某些实施方式中，所述恒流源电路包括偏置设置模块、电流设置模块、第一运算放大器和晶体管，其中，所述偏置设置模块连接所述第一运算放大器的正极输入端，所述电流设置模块连接所述第一运算放大器的负极输入端，所述晶体管的漏级连接所述第一运算放大器的负极输入端，所述晶体管的源级连接所述差分增益配置电路的输入端，所述第一运算放大器的输出端与所述差分增益配置电路的输出端连接。
[0007]在某些实施方式中，所述偏置设置模块包括第一直流电压源、第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的第一端连接所述第一直流电压源，所述第一电阻的第二端连接所述第一运算放大器的正极输入端，所述第二电阻的第一端接地，所述第二电阻的第二端连接所述第一运算放大器的正极输入端，所述偏置设置模块的电压配置值通过所述第一电阻和所述第二电阻分压得到。
[0008]在某些实施方式中，所述电流设置模块包括第二直流电压源和第三电阻，所述第三电阻的第一端连接所述第二直流电压源，所述第三电阻的第二端连接所述第一运算放大器的负极输入端，所述电流设置模块的电流配置值由所述第二直流电压源、所述第三电阻和所述偏置设置模块的电压配置值决定。
[0009]在某些实施方式中，所述恒流源电路还包括第一电容，所述第一电容的一端连接所述第一运算放大器的负极输入端，另一端连接所述第一运算放大器的输出端。
[0010]在某些实施方式中，所述恒流源电路还包括输入阻抗配置模块，所述输入阻抗配置模块连接所述晶体管的栅极，所述输入信号通过所述输入阻抗配置模块输入，所述输入信号的输入方式包括差分输入和单端输入。
[0011]在某些实施方式中，所述放大电路包括电压输入正极和电压输入负极，在所述输入方式为所述单端输入的情况下，所述电压输入正极接有所述输入信号，所述电压输入负极接地。
[0012]在某些实施方式中，所述放大电路包括电压输入正极和电压输入负极，在所述输入方式为所述差分输入的情况下，所述电压输入正极连接所述输入信号的正极，所述电压输入负极连接所述输入信号的负极。
[0013]在某些实施方式中，所述输入阻抗配置模块包括第四电阻，所述第四电阻的一端连接所述晶体管的栅极，另一端接地。
[0014]在某些实施方式中，所述差分增益配置电路包括第五电阻、第六电阻和第七电阻，所述第五电阻的两端分别与所述两个恒流源电路的晶体管的源级连接，所述第六电阻的第一端连接所述第五电阻，所述第六电阻的第二端连接其中一个所述恒流源电路的第一运算放大器的输出端，所述第七电阻的第一端连接所述第五电阻，所述第七电阻的第二端连接另一个所述恒流源电路的第一运算放大器的输出端，所述第六电阻的第二端和所述第七电阻的第二端还连接所述全差分放大电路。
[0015]在某些实施方式中，所述全差分放大电路包括第八电阻、第九电阻、第十电阻和第十一电阻以及第二运算放大器，所述第八电阻的第一端连接所述第七电阻的第二端，所述第八电阻的第二端连接所述第二运算放大器的正极输入端，所述第九电阻的第一端连接所述第六电阻的第二端，所述第九电阻的第二端连接所述第二运算放大器的负极输入端，所述第十电阻设置在所述第二运算放大器的正极输入端和输出端之间，所述第十一电阻设置在所述第二运算放大器的负极输入端和输出端之间。
[0016]本申请提供一种信号检测仪，所述信号检测仪包括上述任一实施方式中的放大电路。
[0017]本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
[0018]本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0019]图1是本申请实施方式中的放大电路的电路模块示意图；
[0020]图2是本申请实施方式中的放大电路的电路结构示意图。
[0021]主要元件符号说明：
[0022]放大电路100、恒流源电路11、偏置设置模块110、电流设置模块111、输入阻抗配置模块112、差分增益配置电路12、全差分放大电路13。
具体实施方式
[0023]下面详细描述本申请的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始
至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
[0024]在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0025]在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种放大电路，其特征在于，包括：两个恒流源电路，所述两个恒流源电路对称设置，所述恒流源电路用于提供稳定的电流；差分增益配置电路，所述差分增益配置电路的输入端与所述恒流源电路的输出端连接，所述差分增益配置电路用于配置放大倍数以配合所述恒流源电路对输入信号进行一级放大；和全差分放大电路，所述全差分放大电路的输入端与所述差分增益配置电路的输出端连接，所述全差分放大电路用于对经所述差分增益配置电路放大的所述输入信号进行二级放大。2.根据权利要求1所述的放大电路，其特征在于，所述恒流源电路包括偏置设置模块、电流设置模块、第一运算放大器和晶体管，其中，所述偏置设置模块连接所述第一运算放大器的正极输入端，所述电流设置模块连接所述第一运算放大器的负极输入端，所述晶体管的漏级连接所述第一运算放大器的负极输入端，所述晶体管的源级连接所述差分增益配置电路的输入端，所述第一运算放大器的输出端与所述差分增益配置电路的输出端连接。3.根据权利要求2所述的放大电路，其特征在于，所述偏置设置模块包括第一直流电压源、第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的第一端连接所述第一直流电压源，所述第一电阻的第二端连接所述第一运算放大器的正极输入端，所述第二电阻的第一端接地，所述第二电阻的第二端连接所述第一运算放大器的正极输入端，所述偏置设置模块的电压配置值通过所述第一电阻和所述第二电阻分压得到。4.根据权利要求3所述的放大电路，其特征在于，所述电流设置模块包括第二直流电压源和第三电阻，所述第三电阻的第一端连接所述第二直流电压源，所述第三电阻的第二端连接所述第一运算放大器的负极输入端，所述电流设置模块的电流配置值由所述第二直流电压源、所述第三电阻和所述偏置设置模块的电压配置值决定。5.根据权利要求2所述的放大电路，其特征在于，所述恒流源电路还包括第一电容，所述第一电容的一端连接所述第一运算放大器的负极输入端，另一端连接所述第一运算放大器的输出端。6.根据权利要求2所述的放大电路，其特征在于，所述恒流源电路还包括输入阻抗配...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗登，盛迎接，
申请(专利权)人：国仪量子合肥技术有限公司，
类型：发明
国别省市：