一种电荷放大器的制造方法
【专利摘要】本发明公开提供了一种电荷放大器。该电荷放大器包括：积分放大电路、与积分放大电路相连的低通滤波电路、与低通滤波电路相连的功率放大电路以及与功率放大电路相连的信号调整电路。其中，积分放大电路用于对获取到的电荷信号进行积分和一级放大处理，得到第一电压信号。进而，低通滤波电路对该第一电压信号进行滤波处理，减小干扰信号对第一电压信号的干扰，功率放大电路对第一电压信号进行二级放大处理，提高电荷放大器的输出功率，从而提高了电荷放大器的带载能力。
【专利说明】—种电荷放大器
【技术领域】
[0001]本发明涉及信号处理领域，更具体的说是涉及一种电荷放大器。
【背景技术】
[0002]电荷放大器是一种将电荷信号转换为电压信号的装置，通常与压电传感器配合使用，用于将压电传感器输出的电荷信号转换为相应的电压信号。现有的电荷放大器对压电传感器输出的电荷信号进行积分和一级放大处理，从而得到相应的电压信号。由于该电荷放大器度电荷信号采用一级放大，因而输出功率较低，带载能力差。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明提供一种电荷放大器，以提高电荷放大器的带载能力。
[0004]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0005]一种电荷放大器，包括:
[0006]用于对电荷信号进行积分和一级放大处理，得到第一电压信号的积分放大电路；
[0007]与所述积分放大电路相连，用于对所述第一电压信号进行低通滤波处理的低通滤波电路；
[0008]与所述低通滤波电路相连，用于对经过所述低通滤波电路处理后的所述第一电压信号进行二级放大处理的功率放大电路；
[0009]与所述功率放大电路相连，用于调整经过所述功率放大电路处理后的所述第一电压信号的信号调整电路。
[0010]优选的，所述电荷放大器还包括:与电源相连，将电源的输出的正电压信号转换为负电压信号电源转换电路。
[0011]优选的，所述积分放大电路包括:电阻R1、电阻R2、电容Cl、电容C2、第一运算放大器和信号输入端口；
[0012]其中，所述电阻Rl的一端与所述信号输入端口相连，另一端与所述电容Cl的一端相连，所述电容Cl的另一端与所述第一运算放大器的反相输入端相连；
[0013]所述电阻R2的一端与所述第一运算放大器的反相输入端相连，另一端与所述第一运算放大器的输出端相连；
[0014]所述电容C2的一端与所述第一运算放大器的输出端相连，另一端与所述电阻Rl和所述电容Cl的公共端相连；
[0015]所述第一运算放大器的同相输入端接地。
[0016]优选的，所述低通滤波电路包括:电阻R3、电阻R4、电容C3和电容C4 ；
[0017]其中，所述电容C3与所述电容C4并联，所述电容C3的一端与所述电阻R3相连，所述电容C3的另一端与所述电阻R4相连；
[0018]所述电阻R3的自由端与所述第一运算放大器的输出端相连，所述电阻R3和所述电容C3的公共端与所述功率放大电路的输入端相连；[0019]所述电阻R4的自由端与所述功率放大电路的输入端相连，所述电阻R4与所述电容C3的公共端相连，且接地。
[0020]优选的，所述功率放大电路包括:电阻R5、电阻R6、电容C5、第二运算放大器和信号输出端口；
[0021]其中，所述电阻R5和所述电容C5均并联于所述第二运算放大器的反相输入端和输出端；
[0022]所述第二运算放大器的反相输入端与所述电阻R3和所述电容C3的公共端相连；
[0023]所述运算放大器的同相输入端与所述电阻R4的自由端相连；
[0024]所述电阻R6的一端与所述第二运算放大器反相输入端相连，另一端与电源相连。
[0025]优选的，所述信号调整电路包括:电阻R7、电容C6和极性电容C7 ；
[0026]其中，所述电阻R7的一端与所述第二运算放大器的输出端相连，另一端与所述信号输出端口相连；
[0027]所述极性电容C7的正极与所述电阻R7和所述信号输出端口的公共端相连，所述极性电容C7的负极接地；
[0028]所述电容6与所述极性电容C7并联。
[0029]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种电荷放大器。该电荷放大器包括:积分放大电路、与积分放大电路相连的低通滤波电路、与低通滤波电路相连的功率放大电路以及与功率放大电路相连的信号调整电路。其中，积分放大电路用于对获取到的电荷信号进行积分和一级放大处理，得到第一电压信号。进而，低通滤波电路对该第一电压信号进行滤波处理，减小干扰信号对第一电压信号的干扰，功率放大电路对第一电压信号进行二级放大处理，提高了电荷放大器的输出功率，从而提高了电荷放大器的带载能力。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0031]图1不出了本发明一种电荷放大器的一个实施例的结构不意图；
[0032]图2示出了本发明一种电荷放大器的电路连接图。
【具体实施方式】
[0033]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0034]参见图1示出了本发明一种电荷放大器的一个实施例的结构示意图。
[0035]该电荷放大器包括:积分放大电路1、与积分放大电路I相连的低通滤波电路2、与低通滤波电路2相连的功率放大电路3以及与功率放大电路3相连的信号调整电路4。其中。
[0036]积分放大电路I用于对电荷信号进行积分和一级放大处理，得到第一电压信号，并将该第一电压信号输送至低通滤波电路2。
[0037]低通滤波电路2对第一电压信号进行滤波处理，从而消除第一电压信号中的干扰信号。
[0038]功率放大电路3对经过低通滤波电路2处理后的第一电压信号再次进行放大。进而，信号调整电路4对第一电压信号进行调整后，并通过信号输出端口输出。
[0039]相对于现有的电荷放大器对电荷信号进行一级放大的处理来说，本发明提供的电荷放大器首先对电荷信号进行一级放大处理，得到第一电压信号。进而采用功率放大电路对该第一电压信号进行二级放大处理，提高了电荷放大器的输出功率，从而提高了电荷放大器的带载能力。另外，本发明提供的电荷放大器由于采用低通滤波电路对第一电压信号进行低通滤波处理，因而减小了干扰信号对第一电压信号的干扰，从而使电荷放大器的输出信号的精度更高。
[0040]需要说明的是，本发明还公开了一种电荷放大器的电路连接图。参见图2示出了本发明一种电荷放大器的电路连接图。
[0041]在本实施例中，该电荷放大器的积分放大电路I包括:电阻R1、电阻R2、电容Cl、电容C2、第一运算放大器11和信号输入端口 6。
[0042]其中，电阻Rl的一端与信号输入端口 6相连,另一端与电容Cl 一端相连，电容Cl的另一端与第一运算放大器11的反相输入端相连；
[0043]电阻R2的一端与第一运算放大器11的反相输入端相连，另一端与第一运算放大器41的输出端相连；
[0044]电容C2的一端与第一运算放大器11的输出端相连，另一端与电阻Rl和电容Cl的公共端相连；
[0045]第一运算放大器11的同相输入端接地。
[0046]低通滤波电路2包括:电阻R3、电阻R4、电容C3和电容C4 ；
[0047]其中，电容C3与电容C4并联，电容C3的一端与电阻R3相连，电容C3的另一端与电阻R4相连；
[0048]电阻R3的自由端与第一运算放大器11的输出端相连，电阻R3和电容C3的公共端与功率放大电路23的输入端相连；
[0049]电阻R4的自由端与功率放大电路23的输入端相连，电阻R4与电容C3的公共端相连，且接地。
[0050]功率放大电路3包括:电阻R5、电阻R6、电容C5、第二运算放大器31和信号输出端口 5。
[0051]其中，电阻R5和电容C5均并联于第二运算放大器31的反相输入端和输出端；
[0052]第二运算放大器31的反相输入端与电阻R3和电容C3的公共端相连
[0053]第二运算放大器31的同相输入端与电阻R4的自由端相连；
[0054]电阻R6的一端与第二运算放大器31反相输入端相连，另一端与电源相连。
[0055]信号调整电路24包括:电阻R7、电容C6和极性电容C7。
[0056]其中，电阻R7的一端与第二运算放大器31的输出端相连,另一端与信号输出端口5相连；
[0057]极性电容C7的正极与电阻R7和信号输出端口 43的公共端相连，极性电容C7的负极接地；
[0058]电容6与极性电容C7并联。
[0059]需要说明的，在实际应用中，该电荷放大器需要电源提供正电压信号和负电压信号，因而需要两种类型的电源。为此，该电荷放大器还可设置电源转换电路。该电源转换电路可将电源的输出的正电压信号转换为负电压信号，这样采用一种类型的电源即可满足电荷放大器的要求。
[0060]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0061]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种电荷放大器,其特征在于,包括: 用于对电荷信号进行积分和一级放大处理，得到第一电压信号的积分放大电路； 与所述积分放大电路相连，用于对所述第一电压信号进行低通滤波处理的低通滤波电路； 与所述低通滤波电路相连，用于对经过所述低通滤波电路处理后的所述第一电压信号进行二级放大处理的功率放大电路； 与所述功率放大电路相连，用于调整经过所述功率放大电路处理后的所述第一电压信号的信号调整电路。
2.根据权利要求1所述的电荷放大器，其特征在于，所述电荷放大器还包括:与电源相连，将电源的输出的正电压信号转换为负电压信号电源转换电路。
3.根据权利要求1所述的电荷放大器，其特征在于，所述积分放大电路包括:电阻R1、电阻R2、电容Cl、电容C2、第一运算放大器和信号输入端口 ； 其中，所述电阻Rl的一端与所述信号输入端口相连，另一端与所述电容Cl的一端相连，所述电容Cl的另一端与所述第一运算放大器的反相输入端相连； 所述电阻R2的一端与所述第一运算放大器的反相输入端相连，另一端与所述第一运算放大器的输出端相连； 所述电容C2的一端与所述第一运算放大器的输出端相连，另一端与所述电阻Rl和所述电容Cl的公共端相连； 所述第一运算放大器的同相输入端接地。
4.根据权利要求3所述的电荷放大器，其特征在于，所述低通滤波电路包括:电阻R3、电阻R4、电容C3和电容C4 ； 其中，所述电容C3与所述电容C4并联，所述电容C3的一端与所述电阻R3相连，所述电容C3的另一端与所述电阻R4相连； 所述电阻R3的自由端与所述第一运算放大器的输出端相连，所述电阻R3和所述电容C3的公共端与所述功率放大电路的输入端相连； 所述电阻R4的自由端与所述功率放大电路的输入端相连，所述电阻R4与所述电容C3的公共端相连，且接地。
5.根据权利要求4所述的电荷放大器，其特征在于，所述功率放大电路包括:电阻R5、电阻R6、电容C5、第二运算放大器和信号输出端口 ； 其中，所述电阻R5和所述电容C5均并联于所述第二运算放大器的反相输入端和输出端; 所述第二运算放大器的反相输入端与所述电阻R3和所述电容C3的公共端相连； 所述运算放大器的同相输入端与所述电阻R4的自由端相连； 所述电阻R6的一端与所述第二运算放大器反相输入端相连，另一端与电源相连。
6.根据权利要求5所述的电荷放大器，其特征在于，所述信号调整电路包括:电阻R7、电容C6和极性电容C7 ； 其中，所述电阻R7的一端与所述第二运算放大器的输出端相连，另一端与所述信号输出端口相连； 所述极性电容C7的正极与所述电阻R7和所述信号输出端口的公共端相连，所述极性电容C7的负极接地；所述电容6与所述极性电容C7并联。`
【文档编号】H03F3/70GK103633956SQ201310700690
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年12月18日 优先权日:2013年12月18日
【发明者】徐承东, 吴春林 申请人:浙江天地人科技有限公司