[发明专利]输入保护电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种输入保护电路，尤其涉及一种用于保护核磁共振前置放大器免受输入大信号影响的电路。

背景技术

通常，核磁共振前置放大器会受到输入大信号的干扰而不能正常工作，瞬间输入的大幅度信号会对整个系统形成干扰甚至损坏电路。这种保护电路通常采用普通二极管并联或串联构成，它连接于输入信号与后续电路之间，虽简单而实用，但可靠性比较差。缺点一是普通二极管存在一定的响应时间，当二极管未能及时响应时，输入大信号进入后续前置放大器将损坏电路板。缺点二是二极管保护电路采用电流分流的方法，当输入信号远超出工作范围时，仍有较大电流信号进入后续前置放大器。

发明内容

因此，本发明被应用于解决存在现有技术中的上述问题，并且本发明的目的是提供一种用于保护核磁共振前置放大器免受输入大信号的影响而设计的一种输入保护电路。

本发明的基本构思是设计两级保护电路以克服大幅度输入信号对整个系统形成干扰。

电路由两级保护电路组成，第一保护电路连接在输入端口与第二保护电路输入端之间，关键设计在于该电路是由快速响应时间交叉二极管组成，二极管一端连接输入信号，另一端接地。二极管具有开启电压，输入信号高于二极管开启电压时，二极管导通，电流通过二极管迅速分流而不流入后续前置放大器。

第二保护电路由电压比较电路和开关电路组成，电压比较器同相输入端通过电阻网络形成参考电压，反相输入端通过稳压二极管、电阻、普通二极管后连接第一保护电路输出端，通过电压比较器输出高、低电平控制MOS晶体管的导通和截止，从而控制输入信号与后续前置放大器的连通与断开。

本发明的特点是第一保护电路利用交叉二极管对输入大信号分流，第二保护电路利用电压比较器控制MOS晶体管，当输入信号超出工作范围时，MOS晶体管断开，输入信号不能进入后续前置放大器。

如上所述，本发明通过两级保护电路对后续内部电路形成双重保护，电路简单、可靠。

下面结合附图进一步说明本发明的发明目的是如何实现的：

附图说明

图1示出了适用本发明的一种传统的保护电路。

图2示出了本发明的第一保护电路结构。

图3示出了本发明的第二保护电路结构。

图4示出了本发明保护电路结构。

具体实施方式

图1示出了适用本发明的一种传统的输入保护电路。如图所示，该保护电路中101为交叉二极管保护电路，102为受保护的电子器件。

图2示出了按照本发明实施例的输入保护电路的第一保护电路的结构。

结合附图2可以看出第一保护电路包括四个二极管D1、D2、D3、D4。图2中D1和D2、D3和D4分别组成两组交叉二极管。交叉二极管指彼此并联且具有相反极性的二极管。

二极管是一种具有单向导电特性的电子器件。正向偏置时，二极管导通，电流通过二极管，反向偏置时，二极管截止，阻断电流通过二极管。通常，二极管在正向偏置时具有一定的开启电压，本发明的第一保护电路采用多个二极管的开启电压可以相同的或不同的。

当输入信号高于二极管开启电压时，电流通过二极管迅速分流而不流入后续前置放大器。实际保护电路中，采用彼此并联设置且电流极性相反的二极管可以防止任何极性的大电流信号。

二极管可看作一个理想二极管和一个电阻串联，限制第一保护电路能力的一个方面在于二极管具有串联电阻，串联电阻值越高，二极管分流能力越弱，更多的电流将通过后续前置放大器。

第一保护电路中采用的二极管具有相同的特性。多个二极管并联组成第一保护电路可以降低整个电路的二极管串联电阻，图2中D1、D2、D3、D4等四个二极管彼此并联，可减小串联电阻。这样，多数电流将通过二极管电路。

此外，本发明采用的二极管具有快速的响应时间。理想地，响应时间小于10ns，以在输入信号高于二极管开启电压时快速分流。

图3出了按照本发明实施例的输入保护电路的第二护电路的结构。由电压比较电路301、302和开关电路303组成。

根据图3中所示的本实施例的电压比较电路同相输入端302包括：电阻5和电阻6组成电阻网络，一端连接-5V电源，另一端接地，为电压比较器提供参考电压，电容10并联在电阻5两端，滤除高频干扰脉冲。

根据图3中所示的本实施例的电压比较电路同相输入端301包括：二极管1、电阻2、稳压二极管3、电阻4、电容8、电容9。