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    微弱信號程控放大器制造技術

    技術編號:3403312 閱讀:230 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
    一種涉及微弱信號程控放大器包括由運算放大器(A↓[1])組成前級放大,由程控放大器(A↓[2])組成二級放大,由阻容濾波電路和運算放大器(A↓[3])組成一級濾波電路,由阻容濾波電路和運算放大器(A↓[4])組成二級濾波電路。本放大器具有極高的交流共模抑制比,且隨著增益的增加而增大,對工頻噪聲和諧波有高效的抑制作用;放大器增益具有程控放大作用,根據輸入信號的強弱,選擇程控增益的大小;具有低通濾波器,濾出高頻干擾;體積小,模塊式器件,最大放大倍數可達16000倍。(*該技術在2013年保護過期,可自由使用*)

    【技術實現步驟摘要】
    【國外來華專利技術】
    本技術涉及一種微弱信號程控放大器
    技術介紹
    微弱信號檢測技術是一門新興的技術學科,是利用電子學、信息論和物理學的方法,分析噪聲的原理和規律,研究被測信號的特點與相關性,檢測被噪聲背景淹沒的微弱信號,目前已被廣泛的應用于光、電、磁、熱、生物、力學、醫學、環保、材料等領域。能在噪聲背景中檢測微弱信號的檢測儀器,為現代科學技術和工農業生產提供了強有力的測試手段,成為進行科學研究不可缺少的輔助工具。對微弱信號檢測理論、方法和設備的研究成為檢測
    的一個熱點。進行研究的主要目的是希望利用技術方法消除檢測過程中的各種影響因素,提取真實有用的信號,為科研人員提供準確的信息。在一個微弱信號測量系統中,放大電路發揮著關鍵性的作用,利用它可以將各類傳感器輸出的微弱信號不失真的放大到二次儀表可以識別的范圍。但是,在信號提取過程中,由于電信號非常微弱(比如生物電信號通常在幾十至幾百微伏),所以極易受到外界的干擾而被淹沒于噪聲之中。常見的如電源噪聲干擾、50HZ工頻干擾等,而且放大電路本身的噪聲性能和頻率特性也直接影響到信號的提取精度。因此,常規放大器屏蔽性能是不夠的,應在測量前,針對不同對象全面了解所有可能的干擾源,然后根據需要采取必要措施,以消除影響,保證提取信號的精度。在對應變信號進行測量時,應變片輸出信號通常在幾十至幾百微伏,因此干擾信號的存在將嚴重影響測試結果的精度。目前,國產動態應變儀由于其放大電路頻帶、增益以及輸出噪聲等綜合指標不夠理想,而且普通的微伏信號放大器體積較大,使信號放大部分不能嵌入特定的系統內部,使用非常不便。
    技術實現思路
    本技術的目的在于提供一種信號失真度測量誤差小,電路體積小,有利于電路集成化的,能提取微弱信號及信號濾波,能滿足實際測量需要,使用方便的適用于應變信號放大的微弱信號程控放大器。為實現上述目的,本微弱信號程控放大器包括由運算放大器組成前級放大電路,此前級放大電路的輸出經電阻分壓后連于由程控放大器組成的第二級放大電路,此二級放大電路的輸出經電阻分壓后連于由阻容濾波電路和運算放大器組成的一級濾波電路其輸出再連于由阻容濾波電路和運算放大器組成的二級濾波電路,二級濾波電路的輸出連于限壓電路。本放大器具有如下技術特點1,具有極高的交流共模抑制比,且隨著增益的增加而增大,即使頻率達200Hz時,共模抑制比仍然保持常數,對工頻(50Hz)噪聲和諧波有高頻的抑制作用,特別適用于應變信號放大;2,放大器增益具有程控放大作用,可以根據輸入信號的強弱,合理選擇程控增益的大小,使輸出信號始終在0~5V,程控增益1,2,4,8,16;3,具有低通濾波器,濾出高頻干擾;4,體積小,模塊式器件,可以方便地應用到各種系統中;5,最大放大倍數可達16000倍,并可根據需要調節放大倍數。附圖說明圖1(a)是微弱信號程控放大器電路原理圖。(b)電源模塊。圖1(a)中的符號名稱A1-運算放大器,A2-程控放大器,A3、A4-運算放大器,圖1(b)的A5-電源模塊。具體實施方式圖1(a)的本微弱信號程控放大原理電路圖,第一級信號放大模塊A1的輸出經電阻R2、R3分壓后連于第二級程控放大模塊A2,其輸出經電阻R4、R5分壓后連于由阻容濾波電路和運算放大模塊A3組成的第一級濾波電路,其輸出經電阻R10連于由阻容濾波電路和運算放大模塊A4組成的第二級濾波電路,再經穩壓電路輸出。A1為ADXXX、A2為ADXXX、A3、A4為OP-XX。本微弱信號放大器的可采用如圖1(b)所示的電源模塊,供電范圍1.5~5V即可;也可采用干電池作為電源使用方便。本微弱信號放大器主要應用于應變信號放大;還可用于生物信號放大及混濁度測儀的微伏信號放大。權利要求1.一種微弱信號程控放大器,其特征在于包括由運算放大器組成前級放大電路,本級的輸出經電阻分壓后連于由程控放大器組成第二級放大電路,此級的輸出經電阻分壓后連于由阻容濾波電路和運算放大器組成第一級濾波電路,其輸出再連于由阻容濾波電路和運算放大器組成第二級濾波電路。專利摘要一種涉及微弱信號程控放大器包括由運算放大器(A文檔編號H03F1/00GK2704969SQ0321924公開日2005年6月15日 申請日期2003年1月10日 優先權日2003年1月10日專利技術者魏民祥, 郭萬林, 姜開, 馮謙 申請人:南京航空航天大學本文檔來自技高網...

    【技術保護點】
    一種微弱信號程控放大器,其特征在于包括由運算放大器組成前級放大電路,本級的輸出經電阻分壓后連于由程控放大器組成第二級放大電路,此級的輸出經電阻分壓后連于由阻容濾波電路和運算放大器組成第一級濾波電路,其輸出再連于由阻容濾波電路和運算放大器組成第二級濾波電路。

    【技術特征摘要】
    【國外來華專利技術】

    【專利技術屬性】
    技術研發人員:魏民祥郭萬林姜開馮謙
    申請(專利權)人:南京航空航天大學
    類型:實用新型
    國別省市:84[中國|南京]

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