專利名稱：低噪聲信號檢測變換放大器電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種信號檢測變換放大電路，具體涉及一種體積小、工作溫度范圍寬的低噪聲信號檢測變換放大電路。
背景技術(shù)：
低噪聲信號檢測變換放大器用于對分系統(tǒng)的單片機或CPU送來的數(shù)據(jù)進行處理，將微弱的直流電平轉(zhuǎn)換為1250倍以上的可控信號，對控制對象進行調(diào)整。和同類型的信號檢測變換放大器相比，低噪聲信號檢測變換放大器具有噪聲低、精度高的特點，其研究是我國在信號處理方面的重要課題。而常見的低噪聲信號檢測變換放大器電路多采用PCB版生產(chǎn)，集成電路多為塑封產(chǎn)品或陶瓷封裝的產(chǎn)品，電阻、電容、集成電路多為直插或貼片器件，不僅體積較大，并且工作溫度范圍窄，很多都達不到要求。在某些特殊場合下，這種常規(guī)的低噪聲信號檢測變換放大器電路模塊根本無法滿足用戶的使用要求。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種體積小、工作溫度范圍寬的低噪聲信號檢測變換放大電路，以解決現(xiàn)有低噪聲信號檢測變換放大電路體積較大、工作溫度范圍窄的問題。為此，本實用新型采用如下技術(shù)方案一種低噪聲信號檢測變換放大器電路，包括依次相連接的前置放大器、帶通濾波器和功率放大電路，其中，所述前置放大器用于輸入信號的增益放大；所述帶通濾波器用于輸入信號的整形輸出；所述功率放大電路用于輸出信號的放大。所述前置放大器由第一集成電路、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第一電容和第二電容組成；第一電阻的一端接信號輸入端、另一端接第一集成電路的第2管腳，第二電阻的一端接第一集成電路的第3管腳、另一端接公共地；第一集成電路的第7管腳接正電源、第4管腳接負電源；第三電阻、第一電容和第二電容的一端接第一集成電路的第2管腳，第三電阻和第二電容的另一端接第一集成電路的第6管腳，第一電容的另一端接公共地；所述帶通濾波器由第三電容、第四電容、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第十電阻和第二集成電路組成；第四電阻的一端接所述前置放大器的第一集成電路的第6管腳、另一端接第二集成電路的第2管腳，第五電阻的一端接第二集成電路的第3管腳、另一端接公共地；第二集成電路的第7管腳接正電源、第4管腳接負電源；第六電阻、第七電阻和第八電阻的一端接第二集成電路的第2管腳，第六電阻的另一端接第三電容的一端，第七電阻的另一端接第四電容的一端，第八電阻的另一端接第九電阻和第十電阻的一端；第三電容的另一端接所述第一集成電路的第6管腳，第九電阻的另一端接第四電容的另外一端和信號輸出端，第十電阻的另一端接公共地；所述功率放大電路由第一三極管、第二三極管、第三三極管、第四三極管、第十一電阻、第十二電阻、第十三電阻、第十四電阻、第十五電阻、第十六電阻、第五電容、第六電容、第一二極管、第二二極管、第三二極管和第四二極管組成；第一三極管的基極接第二三極管的基極和所述帶通濾波器的第二集成電路的第6管腳，第一三極管的集電極接第十一電阻的一端和第三三極管的基極，第一三極管的發(fā)射極接第二三極管的發(fā)射極、第十五電阻和第十六電阻的一端；第十一電阻的另一端接正電源，第十五電阻的另一端接信號輸出端，第十六電阻的另一端接公共地；第二三極管的集電極接第十二電阻的一端和第四三極管的基極，第十二電阻的另一端接負電源；第三三極管的發(fā)射極接第十三電阻的一端，第十三電阻的 另一端接正電源，第三三極管的集電極接第四三極管的集電極和信號輸出端；第四三極管的發(fā)射極接第十四電阻的一端，第十四電阻的另一端接負電源；第一二極管的正極接信號輸出端、負極接正電源；第二二極管的正極接負電源、負極接信號輸出端；第三二極管的正極接公共地、負極接正電源；第四二極管的正極接公共地、負極接負電源；第五電容的一端接公共地、另一端接正電源；第六電容的一端接公共地、另一端接負電源。所述第一集成電路和第二集成電路為單運算放大器。本實用新型電路的輸入信號為IOmV 15mV的微弱直流電平,該輸入信號首先經(jīng)過前置放大器輸出，達到1250倍以上的增益放大，再經(jīng)過帶通濾波器進行整形輸出，然后經(jīng)過功率放大電路使該電路的輸出信號放大進而具有一定的輸出能力。本實用新型在前置放大器、帶通濾波器部分都采用低噪聲高精度運算放大器0P07，特別適用于放大傳感器的微弱信號；在功率放大電路部分采用CMOS對管作為驅(qū)動，與常規(guī)的數(shù)字變換器相比，具有輸出驅(qū)動能力強的特點；該電路易于厚膜化設(shè)計，具有體積小、噪聲小、穩(wěn)定性高、工作溫度范圍寬、抗干擾能力和防腐蝕性強、精度高等優(yōu)點。大大提高了產(chǎn)品的可靠性。

圖I為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式
如圖I所示，一種低噪聲信號檢測變換放大器電路，包括依次相連接的前置放大器I、帶通濾波器2和功率放大電路3。如圖2所示，其中，前置放大器I用于輸入信號的增益放大，它由第一集成電路NI、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第一電容Cl和第二電容C2組成；第一電阻Rl的一端接信號輸入端IN、另一端接第一集成電路NI的第2管腳，第二電阻R2的一端接第一集成電路NI的第3管腳、另一端接公共地GND ;第一集成電路NI的第7管腳接正電源VCC、第4管腳接負電源VEE ;第三電阻R3、第一電容Cl和第二電容C2的一端接第一集成電路NI的第2管腳，第三電阻R3和第二電容C2的另一端接第一集成電路NI的第6管腳，第一電容Cl的另一端接公共地GND ；帶通濾波器2用于輸入信號的整形輸出，它由第三電容C3、第四電容C4、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、第九電阻R9、第十電阻RlO和第二集成電路N2組成；第四電阻R4的一端接所述前置放大器I的第一集成電路NI的第6管腳、另一端接第二集成電路N2的第2管腳，第五電阻R5的一端接第二集成電路N2的第3管腳、另一端接公共地GND ;第二集成電路N2的第7管腳接正電源VCC、第4管腳接負電源VEE ;第六電阻R6、第七電阻R7和第八電阻R8的一端接第二集成電路N2的第2管腳，第六電阻R6的另一端接第三電容C3的一端，第七電阻R7的另一端接第四電容C4的一端，第八電阻R8的另一端接第九電阻R9和第十電阻RlO的一端；第三電容C3的另一端接所述第一集成電路NI的第6管腳,第九電阻R9的另一端接第四電容C4的另外一端和信號輸出端OUT，第十電阻RlO的另一端接公共地GND ；功率放大電路3用于輸出信號的放大,它由第一三極管Ql、第二三極管Q2、第三三極管Q3、第四三極管Q4、第i^一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第十四電阻R14、第十五電阻R15、第十六電阻R16、第五電容C5、第六電容C6、第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3和第四二極管D4組成；第一三極管Ql的基極接第二三極管Q2的基極和所述帶通濾波器2的第二集成電路N2的第6管腳，第一三極管Ql的集電極接第十一電阻Rll的一端和第三三極管Q3的基極，第一三極管Ql的發(fā)射極接第二三極管Q2的發(fā)射極、第十五電阻R15和第十六電阻R16的一端；第^^一電阻Rll的另一端接正電源VCC，第 十五電阻R15的另一端接信號輸出端0UT，第十六電阻R16的另一端接公共地GND ;第二三極管Q2的集電極接第十二電阻R12的一端和第四三極管Q4的基極，第十二電阻R12的另一端接負電源VEE ;第三三極管Q3的發(fā)射極接第十三電阻R13的一端，第十三電阻R13的另一端接正電源VCC，第三三極管Q3的集電極接第四三極管Q4的集電極和信號輸出端OUT ；第四三極管Q4的發(fā)射極接第十四電阻R14的一端，第十四電阻R14的另一端接負電源VEE ；第一二極管Dl的正極接信號輸出端OUT、負極接正電源VCC ;第二二極管D2的正極接負電源VEE、負極接信號輸出端OUT ;第三二極管D3的正極接公共地GND、負極接正電源VCC ;第四二極管D4的正極接公共地GND、負極接負電源VEE ;第五電容C5的一端接公共地GND、另一端接正電源VCC ;第六電容C6的一端接公共地GND、另一端接負電源VEE。其中，第一集成電路NI和第二集成電路N2為單運算放大器。本實用新型的工作原理該電路的輸入信號為微弱的直流電平，該輸入信號首先經(jīng)過前置放大器I輸出，達到1250倍以上的增益放大，再經(jīng)過帶通濾波器2進行整形輸出，然后經(jīng)過功率放大電路3使該電路的輸出信號具有一定的輸出能力。本實用新型電路采用多芯片集成電路設(shè)計、熱設(shè)計及可靠性設(shè)計。具體如下該產(chǎn)品外殼選用由外引腳、殼體和蓋板構(gòu)成的雙列直插全密封金屬結(jié)構(gòu)，其中外引腳鍍金、殼體鍍鎳，采用平行縫焊密封，并在殼內(nèi)充氮氣保護。內(nèi)部貼片元件包括裸芯片和其他片式元件，內(nèi)部裸芯片采用金絲球焊鍵合，瓷片為Al2O3陶瓷基板、導帶和電阻采用厚膜絲網(wǎng)印刷工藝。本實用新型元件器件的選擇圖2中集成電路NI、N2均為低噪聲高精度單運算放大器，其型號均為0P07 ;三極管Ql、Q3為NPN型，其型號為3DG130D，三極管Q2、Q4為PNP型，其型號為3CG130C，其放大倍數(shù)均為80 120 ;二極管Dl、D2、D3、D4均為普通整流二極管，其型號為謂4148;電容(1、02、03、(4、05、06均為貼片電容，Cl=150pF, C2=2200pF,C3=8200pF, C4=0. 22 μ F,介質(zhì)為 C0G，溫漂彡 30ppm/°C，C5=C6=0. I μ F,介質(zhì)為 X7R,精度(15% ；電阻 Rl=IkQ, R2=9. 5k Ω, R3=23k Ω，R4=43. 5k Ω，R5=30k Ω，R6=5. 3k Ω，R7=43kQ , R8=93k Ω , R9=52kQ , RlO=L 9k Ω , Rll=R12=lkQ , R13=R14=20 Ω , R15=2k Ω ,R16=lkQ,所有電阻均為印刷電阻，精度彡1% ；VCC=+12V +15V, Vee=-12V -15V。
權(quán)利要求1.一種低噪聲信號檢測變換放大器電路，其特征在于，包括依次相連接的前置放大器(I)、帶通濾波器(2)和功率放大電路(3)，其中， 所述前置放大器(I)用于輸入信號的增益放大； 所述帶通濾波器(2)用于輸入信號的整形輸出； 所述功率放大電路(3)用于輸出信號的放大。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種低噪聲信號檢測變換放大器電路，其特征在于，所述前置放大器(I)由第一集成電路(NI)、第一電阻(R1)、第二電阻(R2)、第三電阻(R3)、第一電容(Cl)和第二電容(C2)組成；第一電阻(Rl)的一端接信號輸入端(IN)、另一端接第一集成電路(NI)的第2管腳，第二電阻(R2)的一端接第一集成電路(NI)的第3管腳、另一端接公共地(GND);第一集成電路(NI)的第7管腳接正電源(VCC)、第4管腳接負電源(VEE);第三電阻(R3)、第一電容(Cl)和第二電容(C2)的一端接第一集成電路(NI)的第2管腳，第三電阻(R3)和第二電容(C2)的另一端接第一集成電路(NI)的第6管腳，第一電容(Cl)的另一端接公共地(GND)； 所述帶通濾波器(2)由第三電容(C3)、第四電容(C4)、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)、第九電阻(R9)、第十電阻(RlO)和第二集成電路(N2)組成；第四電阻(R4)的一端接所述前置放大器(I)的第一集成電路(NI)的第6管腳、另一端接第二集成電路(N2)的第2管腳，第五電阻(R5)的一端接第二集成電路(N2)的第3管腳、另一端接公共地(GND);第二集成電路(N2)的第7管腳接正電源(VCC)、第4管腳接負電源(VEE);第六電阻(R6)、第七電阻(R7)和第八電阻(R8)的一端接第二集成電路(N2)的第2管腳，第六電阻(R6)的另一端接第三電容(C3)的一端，第七電阻(R7)的另一端接第四電容(C4)的一端，第八電阻(R8)的另一端接第九電阻(R9)和第十電阻(RlO)的一端；第三電容(C3)的另一端接所述第一集成電路(NI)的第6管腳，第九電阻(R9)的另一端接第四電容(C4)的另外一端和信號輸出端(OUT)，第十電阻(RlO)的另一端接公共地(GND)； 所述功率放大電路(3)由第一三極管(Q1)、第二三極管(Q2)、第三三極管(Q3)、第四三極管(Q4)、第i^一電阻(R11)、第十二電阻(R12)、第十三電阻(R13)、第十四電阻(R14)、第十五電阻(R15)、第十六電阻(R16)、第五電容(C5)、第六電容(C6)、第一二極管(D1)、第二二極管(D2)、第三二極管(D3)和第四二極管(D4)組成；第一三極管(Ql)的基極接第二三極管(Q2 )的基極和所述帶通濾波器(2 )的第二集成電路(N2 )的第6管腳，第一三極管(Ql)的集電極接第十一電阻(Rll)的一端和第三三極管(Q3)的基極，第一三極管(Ql)的發(fā)射極接第二三極管(Q2)的發(fā)射極、第十五電阻(R15)和第十六電阻(R16)的一端；第十一電阻(Rll)的另一端接正電源(VCC)，第十五電阻(R15)的另一端接信號輸出端(OUT)，第十六電阻(R16)的另一端接公共地(GND);第二三極管(Q2)的集電極接第十二電阻(R12)的一端和第四三極管(Q4)的基極，第十二電阻(R12)的另一端接負電源(VEE);第三三極管(Q3)的發(fā)射極接第十三電阻(R13)的一端，第十三電阻(R13)的另一端接正電源(VCC)，第三三極管(Q3)的集電極接第四三極管(Q4)的集電極和信號輸出端(OUT);第四三極管(Q4)的發(fā)射極接第十四電阻(R14)的一端，第十四電阻(R14)的另一端接負電源(VEE);第一二極管(Dl)的正極接信號輸出端(OUT)、負極接正電源(VCC);第二二極管(D2)的正極接負電源(VEE )、負極接信號輸出端(OUT );第三二極管(D3 )的正極接公共地(GND )、負極接正電源(VCC);第四二極管(D4)的正極接公共地(GND)、負極接負電源(VEE);第五電容(C5)的一端接公共地(GND)、另一端接正電源(VCC);第六電容(C6)的一端接公共地(GND)、另一端接負電源(VEE)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種低噪聲信號檢測變換放大器電路，其特征在于，所述第一集成電路(NI)和第二集成電路(N2)為單運算放大器。
專利摘要本實用新型涉及一種低噪聲信號檢測變換放大器電路，包括依次相連接的前置放大器、帶通濾波器和功率放大電路，其中，所述前置放大器用于輸入信號的增益放大；所述帶通濾波器用于輸入信號的整形輸出；所述功率放大電路用于輸出信號的放大。本實用新型電路的輸入信號為微弱的直流電平，該輸入信號首先經(jīng)過前置放大器輸出，達到1250倍以上的增益放大，再經(jīng)過帶通濾波器進行整形輸出，然后經(jīng)過功率放大電路使該電路的輸出信號具有一定的輸出能力。本實用新型電路易于厚膜化設(shè)計，具有體積小、噪聲小、穩(wěn)定性高、工作溫度范圍寬、抗干擾能力和防腐蝕性強、精度高等優(yōu)點，大大提高了產(chǎn)品的可靠性。
文檔編號H03F3/45GK202737816SQ201220377480
公開日2013年2月13日 申請日期2012年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月1日
發(fā)明者曹萍萍, 李曉敏 申請人:天水七四九電子有限公司, 天水華天微電子股份有限公司