[发明专利]一种微弱信号放大电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体集成电路，具体的说是一种能够具有调节放大倍数和信号调整的微弱信号放大电路。

背景技术

放大电路利用电路参数的对称性和负反馈作用，有效地稳定静态工作点，以放大差模信号抑制共模信号为显著特征，广泛应用于直接耦合电路和测量电路的输入级。但是放大电路结构复杂、分析繁琐，特别是其对差模输入和共模输入信号有不同的分析方法，难以理解，因而一直是模拟电子技术中的难点。现有的放大电路暂时不能满足以下优点：可检测微弱的电流信号；信号的带宽达到200MHZ，真实高速反应信号的放大；采用阻抗匹配，避免了信号的串扰和反射；采用双电源稳定了信号；芯片都采用低噪低温漂的放大器，使放大器更稳定；最后采用差分输出放大器，减小了噪声的输出。

发明内容

本发明的目的是提供一种微弱信号放大电路，该结构可检测微弱的差分信号；放大倍数可跟随输入的差分信号的大小自动变化；集成了低通滤波和电压跟随功能；有助于提高电路带负载的能力；采用了微小电流保证了信号的带宽和噪声的减少，而且提高了电路带负载能力；确保流入负载的电流不至于损坏负载；该差分放大电路受环境温度影响较小，非常适用于环境温度波动大的场合；同时采用了双电源保证了信号的平衡性。

根据本发明第一方面，提供了一种微弱信号放大电路，包括：单端放大模块、电阻匹配模块、其特征在于该电路还包括电流/电压转换模块和单端转双端放大模块，各个电路之间的连接关系为：电流/电压转换模块中的电流信号转换为电压信号后与单端放大模块中的单端放大器的同向输入端相连，单端放大器的输出端与电阻匹配模块中的电阻匹配后的一端相连，电阻匹配输出端与单端转双端放大模块中的同向输入端相连。

其中，所述电流/电压转换模块，包括：光电模块、滤波模块1、放大模块1、反馈电阻模块；各个电子元件的连接关系为：电流信号经过光电模块传输出光信号送入到放大模块1中进行放大，放大后的光信号传输到反馈电阻模块中进行处理转为电压信号，该电压信号再经过放大模块传输到滤波模块中进行滤波后去除噪声的电压信号U1。

其中，所述单端放大模块包括放大模块2和电阻模块1，其中各个电子元件的连接关系为：滤波后的电压信号U1传输到放大模块2中进行电压信号放大，再经过电阻模块1进行二次放大后再次传输到放大模块2中转变为放大电压信号U2。

其中，所述电阻匹配模块是由电阻模块2和电阻模块5构成，其各个电子元件的连接关系为：放大后的电压信号U2经过电阻模块2进行信号传输后再经过电阻模块5进行阻抗匹配后形成稳定的的电压信号U3。

其中，所述单端转双端放大模块是由电阻模块3、放大模块3和电阻模块4构成，其各个电子元件的连接关系为：较好的电压信号U3传输到转换模块中进行信号的再次转换后传输到电阻模块3中进行局部电压放大，进行局部放大后的电压信号传输到转换模块中，作为一路信号输出端；其他未经过局部放大的电压信号再通过转换模块传输到电阻模块4中进行电压信号放大后再传输到转换模块中，作为二路信号输出端；转换模块将一路信号输出端和二路信号输出端进行电压整合放大后的电压信号U4输出。

与现有技术相比具有以下优点，可检测微弱的几个纳安电流信号；信号的带宽达到200MHZ，真实高速反应信号的放大；采用阻抗匹配，避免了信号的串扰和反射；采用双电源稳定了信号；芯片都采用低噪低温漂的放大器，使放大器更稳定；最后采用差分输出放大器，减小了噪声的输出。

附图说明

图1是本发明一种微弱信号放大电路的模块示意图；

图2是本发明一种微弱信号放大电路中电流/电压转换模块的模块示意图；

图3是本发明一种微弱信号放大电路中单端放大模块的模块示意图；

图4是本发明一种微弱信号放大电路中电阻匹配模块的模块示意图；

图5是本发明一种微弱信号放大电路中单端转双端放大模块的模块示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1，图1显示了本发明的微弱信号放大电路的模块示意图；