一種微弱信號(hào)測(cè)量的選頻放大電路的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種微弱信號(hào)測(cè)量的選頻放大電路，包括：第一級(jí)放大電路和第二級(jí)放大電路，所述第一級(jí)放大電路和第二級(jí)放大電路耦合連接，所述第一級(jí)放大電路采用反比例放大電路，所述第二級(jí)放大電路采用選頻放大電路。本選頻放大電路的中心頻率為30KHz，其選頻特性非常的優(yōu)良，而且放大倍數(shù)為47dB左右，具有非常適合做微弱信號(hào)測(cè)量的前置放大器等優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種微弱信號(hào)測(cè)量的選頻放大電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種微弱信號(hào)探測(cè)技術(shù)，特別涉及一種微弱信號(hào)測(cè)量的選頻放大電路，該電路可測(cè)量高壓下超導(dǎo)調(diào)幅調(diào)制磁信號(hào)，可以確定超導(dǎo)的轉(zhuǎn)變溫度。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的技術(shù)中，如文獻(xiàn):陳曉嘉等在《自然雜志》466卷950-953頁(yè)發(fā)表的文章《由壓力驅(qū)動(dòng)的電子態(tài)競(jìng)爭(zhēng)所導(dǎo)致的超導(dǎo)電性增強(qiáng)》所公開(kāi)的技術(shù)，如圖1所示，當(dāng)前超導(dǎo)磁信號(hào)提取而形成的傳統(tǒng)裝置是金剛石對(duì)頂砧微弱磁信號(hào)測(cè)量裝置。由于高壓裝置金剛石對(duì)頂砧腔體內(nèi)樣品很小(10_6 — 10_7cm3)，在這樣小的空間下要用物體接觸的方式測(cè)量超導(dǎo)的電導(dǎo)率以表征超導(dǎo)的性質(zhì)難度非常大，因此，非樣品接觸的磁信號(hào)測(cè)量是一種理想手段，所以選用交流磁化率曲線(xiàn)來(lái)表征超導(dǎo)的性質(zhì)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，如文獻(xiàn):余勇等在《中國(guó)物理快報(bào)》2009年第26 (2)卷26201發(fā)表的文章《高壓下測(cè)量超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度的簡(jiǎn)單系統(tǒng)》，經(jīng)過(guò)理論分析，提取的磁信號(hào)是納伏級(jí)(nV)。而通常探測(cè)線(xiàn)圈匝數(shù)約為200匝，半徑約為2mm，電阻約為200歐姆；由于阻抗不匹配和中心頻率不同，一般的前置放大器不能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的放大功能，因此，必須制作一種微弱磁信號(hào)測(cè)量的選頻放大電路來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)放大。
[0004]超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度測(cè)量的金剛石頂砧微弱磁信號(hào)測(cè)量裝置，如圖1所示，是由一個(gè)高壓系統(tǒng)和感應(yīng)線(xiàn)圈系統(tǒng)構(gòu)成，由對(duì)頂砧系統(tǒng)提供高壓、感應(yīng)線(xiàn)圈系統(tǒng)提取并處理信號(hào)。信號(hào)線(xiàn)圈系統(tǒng)包含信號(hào)線(xiàn)圈、補(bǔ)償線(xiàn)圈、高頻激勵(lì)線(xiàn)圈和低頻調(diào)制線(xiàn)圈四部分。感應(yīng)線(xiàn)圈系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是基于邁斯納效應(yīng)、法拉第電磁感應(yīng)定律以及信號(hào)的調(diào)幅調(diào)制的原理設(shè)計(jì)而成的。但是依賴(lài)于這個(gè)系統(tǒng)的缺陷是噪聲信號(hào)過(guò)大。裝置噪聲信號(hào)為毫伏級(jí)(mV)，而所需要提取的磁信號(hào)卻只是納伏級(jí)(nV)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種微弱信號(hào)測(cè)量的選頻放大電路，本選頻放大電路的中心頻率為30KHz，其選頻特性非常的優(yōu)良，而且放大倍數(shù)為47dB左右，該電路的選頻放大性能良好。
[0006]本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種微弱信號(hào)測(cè)量的選頻放大電路，包括兩級(jí)放大電路，第一級(jí)使用反比例放大電路，第二級(jí)使用選頻放大電路。其中:第一級(jí)使用反比例放大電路，包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第二運(yùn)算放大器U2。第一級(jí)放大電路的放大倍數(shù)為第一級(jí)放大電路的放大倍數(shù)為第二電阻(R2)阻值除以第一電阻(Rl)阻值的商，即:&/%。第三電阻R3是放大器正相端的匹配電阻，它等于放大器負(fù)相端所接電路的等效電阻，即它的阻值約為第一電阻Rl和第二電阻R2并聯(lián)后的值，這個(gè)目的是為了給放大器設(shè)置良好的偏置電壓；
[0007]第二級(jí)使用選頻放大電路，包括第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第一電容Cl、第二電容C2和第一運(yùn)算放大器U1。第二級(jí)選頻放大電路的放大倍數(shù)是R7/2R4，中心頻率&的計(jì)算公式是:
【權(quán)利要求】
1.一種微弱信號(hào)測(cè)量的選頻放大電路，其特征在于，包括:第一級(jí)放大電路和第二級(jí)放大電路，所述第一級(jí)放大電路和第二級(jí)放大電路耦合連接，所述第一級(jí)放大電路采用反比例放大電路，所述第二級(jí)放大電路采用選頻放大電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微弱信號(hào)測(cè)量的選頻放大電路，其特征在于:所述第一級(jí)放大電路包括第一電阻(R1)、第二電阻(R2)、第三電阻(R3)和第二運(yùn)算放大器(U2);第一級(jí)放大電路的放大倍數(shù)為第二電阻(R2)阻值除以第一電阻(Rl)阻值的商；第三電阻(R3)是放大器正相端的匹配電阻，第三電阻(R3)等于放大器負(fù)相端所接電路的等效電阻，即第三電阻(R3)的阻值約為第一電阻(Rl)和第二電阻(R2)并聯(lián)后的值；所述第一電阻(Rl)的阻值為IK Ω，第二電阻(R2)的阻值為5K Ω，第三電阻(R3)的阻值為830 Ω，第三電阻(R3)的阻值為830 Ω ； 所述第二級(jí)放大電路包括第四電阻(R4)、第五電阻(R5)、第六電阻(R6)、第七電阻(R7)、第八電阻(R8)、第一電容(Cl)、第二電容(C2)和第一運(yùn)算放大器(Ul);第二級(jí)選頻放大電路的放大倍數(shù)是R7/2R4;所述第四電阻(R4)的阻值為1ΚΩ，第五電阻(R5)的阻值為100 Ω，第六電阻(R6)的阻值為165 Ω，第七電阻(R7)的阻值為200K Ω，第八電阻(R8)的阻值為1ΚΩ，第一電容(Cl)的電容值為820pF，第二電容(C2)的電容值為820pF。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微弱信號(hào)測(cè)量的選頻放大電路，其特征在于:中心頻率&的值為30KHz，所述第一電容(Cl)和第二電容(C2)均采用瓷片電容；第八電阻(R8)是第一運(yùn)算放大器(Ul)的正相端的匹配電阻，第八電阻(R8)的阻值為1ΚΩ。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微弱信號(hào)測(cè)量的選頻放大電路，其特征在于:所述中心頻率f0的計(jì)算公式為: x I L , I i " Jn = - 1./、.，(--1--)
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5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微弱信 號(hào)測(cè)量的選頻放大電路，其特征在于:所述第一級(jí)放大電路和第二級(jí)放大電路通過(guò)第四電阻(R4 )耦合連接。
【文檔編號(hào)】H03H19/00GK103427790SQ201310347777
【公開(kāi)日】2013年12月4日 申請(qǐng)日期:2013年8月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月9日
【發(fā)明者】黃敏興, 梁禮龍, 何廣棟 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)