本技術(shù)涉及低噪放大領(lǐng)域，具體涉及一種低噪高阻型復(fù)合前置放大電路。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有的低噪放大電路，如cn114584079a公開的一種低噪聲放大電路，該低噪聲放大電路信號(hào)輸入端、信號(hào)輸出端、射頻放大電路、負(fù)載電路和低頻濾波電路；射頻放大電路，一端與信號(hào)輸入端相連，另一端與信號(hào)輸出端相連，被配置為接收射頻輸入信號(hào)，對(duì)射頻輸入信

2、號(hào)進(jìn)行放大，輸出射頻放大信號(hào)；負(fù)載電路，一端射頻放大電路的輸出端相連，另一端與供電電源端相連；低頻濾波電路，一端與供電電源端相連，另一端與接地端相連，被配置為對(duì)低噪聲放大電路的工作頻段外的低頻段信號(hào)進(jìn)行濾波處理。該方案能夠?qū)Φ驮肼暦糯箅娐返墓ぷ黝l段外的低頻段信號(hào)進(jìn)行濾波處理，將低頻段信號(hào)釋放到地，以保證低噪聲放大電路在處于穩(wěn)定的情況下，其增益也能滿足要求。

3、但在超級(jí)精密的應(yīng)力應(yīng)變測(cè)量和溫度測(cè)量領(lǐng)域，該方案的噪聲和輸入偏置電流無(wú)法滿足要求，同時(shí)該方案無(wú)法對(duì)輸入失調(diào)電壓修正，也無(wú)法對(duì)低噪放大后的共模信號(hào)進(jìn)行消除。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種低噪高阻型復(fù)合前置放大電路，具有耐極高的共輸入模電壓，超低的輸入噪聲電壓，超低的輸入偏置電流，同時(shí)創(chuàng)新的輸入失調(diào)電壓修正，能夠使復(fù)合放大應(yīng)用于小量程的微弱信號(hào)放大。

2、本實(shí)用新型采取如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種低噪高阻型復(fù)合前置放大電路，包括輸入失調(diào)調(diào)偏模塊、初級(jí)復(fù)合放大模塊以及共模消除模塊，所述輸入失調(diào)調(diào)偏模塊輸出偏置電壓至初級(jí)復(fù)合放大模塊，所述初級(jí)復(fù)合放大模塊主要由差分對(duì)管、電阻及運(yùn)放構(gòu)成，所述初級(jí)復(fù)合放大模塊僅放大差模信號(hào)，初級(jí)復(fù)合放大模塊輸出兩路信號(hào)至共模消除模塊，共模消除模塊對(duì)兩路信號(hào)的電壓進(jìn)行做差，消除其共模。

3、進(jìn)一步的是，所述初級(jí)復(fù)合放大模塊具體包括差分對(duì)管u6、第一場(chǎng)效應(yīng)管q1、第二場(chǎng)效應(yīng)管q2、第三場(chǎng)效應(yīng)管q3、第四場(chǎng)效應(yīng)管q4、第三運(yùn)算放大器u3、第四運(yùn)算放大器u4、第一匹配電阻網(wǎng)絡(luò)芯片、第二匹配電阻網(wǎng)絡(luò)芯片以及第三匹配電阻網(wǎng)絡(luò)芯片，所述第一匹配電阻網(wǎng)絡(luò)芯片包括第一匹配電阻r12a、第二匹配電阻r12b、第三匹配電阻r12c、第四匹配電阻r12d，所述第二匹配電阻網(wǎng)絡(luò)芯片包括第五匹配電阻r2a、第六匹配電阻r2b、第七匹配電阻r2c、第八匹配電阻r2d，所述第三匹配電阻網(wǎng)絡(luò)芯片包括第九匹配電阻r3a、第十匹配電阻r3b、第十一匹配電阻r3c、第十二匹配電阻r3d，差分對(duì)管u6的第四腳分別與第一場(chǎng)效應(yīng)管q1的漏極以及第三場(chǎng)效應(yīng)管q3的源級(jí)連接，第一場(chǎng)效應(yīng)管q1的柵極與第一場(chǎng)效應(yīng)管q1的源級(jí)連接，第一場(chǎng)效應(yīng)管q1的柵極還與第三場(chǎng)效應(yīng)管q3的柵極連接，第三場(chǎng)效應(yīng)管q3的漏極與第一輸入vin+連接，差分對(duì)管u6的第八腳分別與第二場(chǎng)效應(yīng)管q2的漏極以及第四場(chǎng)效應(yīng)管q4的源級(jí)連接，第二場(chǎng)效應(yīng)管q2的柵極與第二場(chǎng)效應(yīng)管q2的源級(jí)連接，第二場(chǎng)效應(yīng)管q2的柵極還與第四場(chǎng)效應(yīng)管q4的柵極連接，第四場(chǎng)效應(yīng)管q4的漏極與第二輸入vin-連接，差分對(duì)管u6的第二腳連接在第一匹配電阻r12a與第三匹配電阻r12c之間，差分對(duì)管u6的第六腳連接在第二匹配電阻r12b與第四匹配電阻r12d之間，第三匹配電阻r12c與第三運(yùn)算放大器u3的輸出端連接，第四匹配電阻r12d與第四運(yùn)算放大器u4的輸出端連接，差分對(duì)管u6的第五腳與第三運(yùn)算放大器u3的同相輸入端連接，第三運(yùn)算放大器u3的反相輸入端連接在第五匹配電阻r2a與第七匹配電阻r2c之間，第三運(yùn)算放大器u3的反相輸入端還通過(guò)第七匹配電阻r2c、第九匹配電阻r3a以及第十匹配電阻r3b與第三運(yùn)算放大器u3的同相輸入端連接，差分對(duì)管u6的第七腳與第四運(yùn)算放大器u4的同相輸入端連接，第四運(yùn)算放大器u4的反相輸入端連接在第八匹配電阻r2d與第六匹配電阻r2b之間，第四運(yùn)算放大器u4的反相輸入端還通過(guò)第八匹配電阻r2d、第十一匹配電阻r3c以及第十二匹配電阻r3d與第四運(yùn)算放大器u4的同相輸入端連接，第三運(yùn)算放大器u3與第四運(yùn)算放大器u4的輸出端輸出初級(jí)復(fù)合放大后的信號(hào)。

4、進(jìn)一步的是，為了防止初級(jí)對(duì)管增益過(guò)大，第三運(yùn)算放大器u3與第四運(yùn)算放大器u4?的開環(huán)相位余量偏小，使反饋回路震蕩，所述初級(jí)復(fù)合放大模塊具體還包括第一電容c1、第二電容c2、第五電阻r5以及第六電阻r6，第三運(yùn)算放大器u3的同相輸入端通過(guò)第五電阻r5以及第二電容c2與第三運(yùn)算放大器u3的輸出端連接，第四運(yùn)算放大器u4的同相輸入端通過(guò)第六電阻r6以及第一電容c1與第四運(yùn)算放大器u4的輸出端連接。

5、進(jìn)一步的是，為了防止輸入信號(hào)快速變化時(shí)的電流過(guò)大，所述初級(jí)復(fù)合放大模塊具體還包括第七電阻r7與第八電阻r8，差分對(duì)管u6的第四腳通過(guò)第七電阻r7分別與第一場(chǎng)效應(yīng)管q1的漏極以及第三場(chǎng)效應(yīng)管q3的源級(jí)連接，差分對(duì)管u6的第八腳通過(guò)第八電阻r8分別與第二場(chǎng)效應(yīng)管q2的漏極以及第四場(chǎng)效應(yīng)管q4的源級(jí)連接。

6、進(jìn)一步的是，為了提高電路穩(wěn)定性，所述初級(jí)復(fù)合放大模塊具體還包括第十電阻r10與第十一電阻r11，差分對(duì)管u6的第四腳通過(guò)第七電阻r7與第十電阻r10接地，差分對(duì)管u6的第八腳通過(guò)第八電阻r8與第十一電阻r11接地。

7、進(jìn)一步的是，所述共模消除模塊具體包括共模消除芯片u2、第五運(yùn)算放大器u5、第三電容c3、第四電阻r4以及第九電阻r9，共模消除芯片u2的第二腳與第四運(yùn)算放大器u4的輸出端連接，共模消除芯片u2的第三腳與第三運(yùn)算放大器u3的輸出端連接，共模消除芯片u2的第六腳為輸出端，共模消除芯片u2的第一腳與第五運(yùn)算放大器u5的輸出端連接，第五運(yùn)算放大器u5的反相輸入端通過(guò)第九電阻r9與共模電壓端vcom_adc連接，第五運(yùn)算放大器u5的反相輸入端還通過(guò)第三電容c3接地，第五運(yùn)算放大器u5的同相輸入端通過(guò)第四電阻r4與第五運(yùn)算放大器u5的輸出端連接。

8、進(jìn)一步的是，所述輸入失調(diào)調(diào)偏模塊具體包括失調(diào)調(diào)偏芯片u1與第一電阻r1，所述失調(diào)調(diào)偏芯片u1的第八腳輸出正偏置電壓vbia+至第九匹配電阻r3a與第十匹配電阻r3b之間，失調(diào)調(diào)偏芯片u1的第七腳輸出負(fù)偏置電壓vbia-至第十一匹配電阻r3c與第十二匹配電阻r3d之間，失調(diào)調(diào)偏芯片u1的第一腳通過(guò)第一電阻r1與電源電壓avcc連接，失調(diào)調(diào)偏芯片u1的第四腳以及第五腳與外部控制器連接。

9、本實(shí)用新型的有益效果：

10、本實(shí)用新型采用低噪聲的場(chǎng)效應(yīng)對(duì)管配合運(yùn)放等搭建的一種復(fù)合放大電路，其具有耐極高的共輸入模電壓，超低的輸入噪聲電壓，超低的輸入偏置電流，同時(shí)創(chuàng)新的輸入失調(diào)電壓修正，可使復(fù)合放大應(yīng)用于僅僅1mv量程的微弱信號(hào)放大。

技術(shù)特征：

1.一種低噪高阻型復(fù)合前置放大電路，其特征在于，包括輸入失調(diào)調(diào)偏模塊、初級(jí)復(fù)合放大模塊以及共模消除模塊，所述輸入失調(diào)調(diào)偏模塊輸出偏置電壓至初級(jí)復(fù)合放大模塊，所述初級(jí)復(fù)合放大模塊由差分對(duì)管、電阻及運(yùn)放構(gòu)成，所述初級(jí)復(fù)合放大模塊僅放大差模信號(hào)，初級(jí)復(fù)合放大模塊輸出兩路信號(hào)至共模消除模塊，共模消除模塊對(duì)兩路信號(hào)的電壓進(jìn)行做差，消除其共模。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低噪高阻型復(fù)合前置放大電路，其特征在于，所述初級(jí)復(fù)合放大模塊具體包括差分對(duì)管(u6)、第一場(chǎng)效應(yīng)管(q1)、第二場(chǎng)效應(yīng)管(q2)、第三場(chǎng)效應(yīng)管(q3)、第四場(chǎng)效應(yīng)管(q4)、第三運(yùn)算放大器(u3)、第四運(yùn)算放大器(u4)、第一匹配電阻網(wǎng)絡(luò)芯片、第二匹配電阻網(wǎng)絡(luò)芯片以及第三匹配電阻網(wǎng)絡(luò)芯片，所述第一匹配電阻網(wǎng)絡(luò)芯片包括第一匹配電阻(r12a)、第二匹配電阻(r12b)、第三匹配電阻(r12c)、第四匹配電阻(r12d)，所述第二匹配電阻網(wǎng)絡(luò)芯片包括第五匹配電阻(r2a)、第六匹配電阻(r2b)、第七匹配電阻(r2c)、第八匹配電阻(r2d)，所述第三匹配電阻網(wǎng)絡(luò)芯片包括第九匹配電阻(r3a)、第十匹配電阻(r3b)、第十一匹配電阻(r3c)、第十二匹配電阻(r3d)，差分對(duì)管(u6)的第四腳分別與第一場(chǎng)效應(yīng)管(q1)的漏極以及第三場(chǎng)效應(yīng)管(q3)的源級(jí)連接，第一場(chǎng)效應(yīng)管(q1)的柵極與第一場(chǎng)效應(yīng)管(q1)的源級(jí)連接，第一場(chǎng)效應(yīng)管(q1)的柵極還與第三場(chǎng)效應(yīng)管(q3)的柵極連接，第三場(chǎng)效應(yīng)管(q3)的漏極與第一輸入(vin+)連接，差分對(duì)管(u6)的第八腳分別與第二場(chǎng)效應(yīng)管(q2)的漏極以及第四場(chǎng)效應(yīng)管(q4)的源級(jí)連接，第二場(chǎng)效應(yīng)管(q2)的柵極與第二場(chǎng)效應(yīng)管(q2)的源級(jí)連接，第二場(chǎng)效應(yīng)管(q2)的柵極還與第四場(chǎng)效應(yīng)管(q4)的柵極連接，第四場(chǎng)效應(yīng)管(q4)的漏極與第二輸入(vin-)連接，差分對(duì)管(u6)的第二腳連接在第一匹配電阻(r12a)與第三匹配電阻(r12c)之間，差分對(duì)管(u6)的第六腳連接在第二匹配電阻(r12b)與第四匹配電阻(r12d)之間，第三匹配電阻(r12c)與第三運(yùn)算放大器(u3)的輸出端連接，第四匹配電阻(r12d)與第四運(yùn)算放大器(u4)的輸出端連接，差分對(duì)管(u6)的第五腳與第三運(yùn)算放大器(u3)的同相輸入端連接，第三運(yùn)算放大器(u3)的反相輸入端連接在第五匹配電阻(r2a)與第七匹配電阻(r2c)之間，第三運(yùn)算放大器(u3)的反相輸入端還通過(guò)第七匹配電阻(r2c)、第九匹配電阻(r3a)以及第十匹配電阻(r3b)與第三運(yùn)算放大器(u3)的同相輸入端連接，差分對(duì)管(u6)的第七腳與第四運(yùn)算放大器(u4)的同相輸入端連接，第四運(yùn)算放大器(u4)的反相輸入端連接在第八匹配電阻(r2d)與第六匹配電阻(r2b)之間，第四運(yùn)算放大器(u4)的反相輸入端還通過(guò)第八匹配電阻(r2d)、第十一匹配電阻(r3c)以及第十二匹配電阻(r3d)與第四運(yùn)算放大器(u4)的同相輸入端連接，第三運(yùn)算放大器(u3)與第四運(yùn)算放大器(u4)的輸出端輸出初級(jí)復(fù)合放大后的信號(hào)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低噪高阻型復(fù)合前置放大電路，其特征在于，所述初級(jí)復(fù)合放大模塊具體還包括第一電容(c1)、第二電容(c2)、第五電阻(r5)以及第六電阻(r6)，第三運(yùn)算放大器(u3)的同相輸入端通過(guò)第五電阻(r5)以及第二電容(c2)與第三運(yùn)算放大器(u3)的輸出端連接，第四運(yùn)算放大器(u4)的同相輸入端通過(guò)第六電阻(r6)以及第一電容(c1)與第四運(yùn)算放大器(u4)的輸出端連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低噪高阻型復(fù)合前置放大電路，其特征在于，所述初級(jí)復(fù)合放大模塊具體還包括第七電阻(r7)與第八電阻(r8)，差分對(duì)管(u6)的第四腳通過(guò)第七電阻(r7)分別與第一場(chǎng)效應(yīng)管(q1)的漏極以及第三場(chǎng)效應(yīng)管(q3)的源級(jí)連接，差分對(duì)管(u6)的第八腳通過(guò)第八電阻(r8)分別與第二場(chǎng)效應(yīng)管(q2)的漏極以及第四場(chǎng)效應(yīng)管(q4)的源級(jí)連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低噪高阻型復(fù)合前置放大電路，其特征在于，所述初級(jí)復(fù)合放大模塊具體還包括第十電阻(r10)與第十一電阻(r11)，差分對(duì)管(u6)的第四腳通過(guò)第七電阻(r7)與第十電阻(r10)接地，差分對(duì)管(u6)的第八腳通過(guò)第八電阻(r8)與第十一電阻(r11)接地。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低噪高阻型復(fù)合前置放大電路，其特征在于，所述共模消除模塊具體包括共模消除芯片(u2)、第五運(yùn)算放大器(u5)、第三電容(c3)、第四電阻(r4)以及第九電阻(r9)，共模消除芯片(u2)的第二腳與第四運(yùn)算放大器(u4)的輸出端連接，共模消除芯片(u2)的第三腳與第三運(yùn)算放大器(u3)的輸出端連接，共模消除芯片(u2)的第六腳為輸出端，共模消除芯片(u2)的第一腳與第五運(yùn)算放大器(u5)的輸出端連接，第五運(yùn)算放大器(u5)的反相輸入端通過(guò)第九電阻(r9)與共模電壓端(vcom_adc)連接，第五運(yùn)算放大器(u5)的反相輸入端還通過(guò)第三電容(c3)接地，第五運(yùn)算放大器(u5)的同相輸入端通過(guò)第四電阻(r4)與第五運(yùn)算放大器(u5)的輸出端連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低噪高阻型復(fù)合前置放大電路，其特征在于，所述輸入失調(diào)調(diào)偏模塊具體包括失調(diào)調(diào)偏芯片(u1)與第一電阻(r1)，所述失調(diào)調(diào)偏芯片(u1)的第八腳輸出正偏置電壓(vbia+)至第九匹配電阻(r3a)與第十匹配電阻(r3b)之間，失調(diào)調(diào)偏芯片(u1)的第七腳輸出負(fù)偏置電壓(vbia-)至第十一匹配電阻(r3c)與第十二匹配電阻(r3d)之間，失調(diào)調(diào)偏芯片(u1)的第一腳通過(guò)第一電阻(r1)與電源電壓(avcc)連接，失調(diào)調(diào)偏芯片(u1)的第四腳以及第五腳與外部控制器連接。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及低噪放大領(lǐng)域，具體涉及一種低噪高阻型復(fù)合前置放大電路，具有耐極高的共輸入模電壓，超低的輸入噪聲電壓，超低的輸入偏置電流，同時(shí)創(chuàng)新的輸入失調(diào)電壓修正，能夠使復(fù)合放大應(yīng)用于小量程的微弱信號(hào)放大。技術(shù)方案包括輸入失調(diào)調(diào)偏模塊、初級(jí)復(fù)合放大模塊以及共模消除模塊，所述輸入失調(diào)調(diào)偏模塊輸出偏置電壓至初級(jí)復(fù)合放大模塊，所述初級(jí)復(fù)合放大模塊主要由差分對(duì)管、電阻及運(yùn)放構(gòu)成，所述初級(jí)復(fù)合放大模塊僅放大差模信號(hào)，初級(jí)復(fù)合放大模塊輸出兩路信號(hào)至共模消除模塊，共模消除模塊對(duì)兩路信號(hào)的電壓進(jìn)行做差，消除其共模。本技術(shù)適用于對(duì)微弱信號(hào)的低噪高阻型復(fù)合放大。

技術(shù)研發(fā)人員：賴濤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：賴濤
技術(shù)研發(fā)日：20240417
技術(shù)公布日：2024/12/23