用于冷原子干涉型重力仪中TOF荧光信号探测放大器的制作方法

本实用新型涉及光电探测技术领域，特别是针对TOF荧光信号探测。

背景技术：

应用于冷原子干涉型重力仪中TOF荧光信号探测放大器，一般要求响应速度快、信噪比高和稳定性好。现有的荧光探测放大器在使用成本和结构体积上不适用与冷原子干涉型重力仪中。

技术实现要素：

本实用新型要克服现有技术的上述缺点，提供一种响应速度快、信噪比高和稳定性好的TOF荧光信号探测放大器。

本实用新型的用于冷原子干涉型重力仪中TOF荧光信号探测放大器，包括依次连接的一级放大电路单元1、低通滤波电路单元2、二级放大电路单元3和输出接线端4。

所述的一级放大电路单元1由硅光二极管D1、调零电阻R1、滤波电容C1、反馈电阻R2、反馈电容C2、滤波电容C3和高精密运算放大器U1构成，其中：硅光二极管D1的后级引脚和高精密运算放大U1的2号引脚相连，硅光二极管D1的前级引脚和地相连，调零电阻R1的第一端引脚和高精密运算放大器U1的3号引脚相连，调零电阻R1的第二端引脚和地相连，滤波电容C1的第一端引脚和高精密运算放大器U1的4号引脚相连，滤波电容C1的第二端引脚和地相连，反馈电阻R2的第一端和高精密运算放大器U1的2号引脚相连，反馈电阻R2的第二端和高精密运算放大器U1的6号引脚相连，反馈电容C2的第一端和高精密运算放大器U1的2号引脚相连，反馈电容C2的第二端和高精密运算放大器U1的6号引脚相连，高精密运算放大器U1的4号引脚和电源负极相连，高精密运算放大器U1的7号引脚和电源正极相连；

所述的低通滤波电路单元2由电阻R3和电容C4构成，其中：电阻R3的第一端和高精密运算放大器U1的6号引脚相连，电阻R3的第二端和电容C4的第一端相连，电容C4的第二端和地相连；

所述的二级放大电路单元3由调零电阻R4、滤波电容C5、比例放大电阻R5、滤波电容C6、输出限流电阻R6和运算放大器U2构成，其中：调零电阻R4的第一端和地相连，第二端和运算放大器U2的2号引脚相连；滤波电容C5的第一端和地相连，第二端和运算放大器U2的4号引脚相连；比例放大电阻R5的第一端和运算放大器U2的1号引脚相连，第二端和运算放大器U2的8号引脚相连；滤波电容C6的第一端和地相连，第二端和运算放大器U2的7号引脚相连；输出限流电阻R6的第一端和运算放大器U2的6号引脚相连，第二端和输出端相连；运算放大器U2的4号引脚和电源负极相连，7号引脚和电源正极相连；

所述的输出接线端4采用标准的SMA接线端子P1，其中内芯和限流电阻R6相连，外端和地相连。

本实用新型的优点:实现了对冷原子干涉型重力仪中TOF荧光信号的快速探测和有效放大，具有结构简单、高信噪比和制作成本低等优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构单元框图；

图2是本实用新型的设计原理图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型的技术方案。

参见图1和图2，本实用新型的用于冷原子干涉型重力仪中TOF荧光信号探测放大，包括依次连接的一级放大电路单元1、低通滤波电路单元2、二级放大电路单元3和输出接线端4。

所述的一级放大电路单元1由硅光二极管D1、调零电阻R1、滤波电容C1、反馈电阻R2、反馈电容C2、滤波电容C3和高精密运算放大器U1构成，其中：硅光二极管D1的后级引脚和高精密运算放大U1的2号引脚相连，硅光二极管D1的前级引脚和地相连，调零电阻R1的第一端引脚和高精密运算放大器U1的3号引脚相连，调零电阻R1的第二端引脚和地相连，滤波电容C1的第一端引脚和高精密运算放大器的4号引脚相连，滤波电容C1的第二端引脚和地相连，反馈电阻R2的第一端和高精密运算放大器U1的2号引脚相连，反馈电阻R2的第二端和高精密运算放大器U1的6号引脚相连，反馈电容C2的第一端和高精密运算放大器U1的2号引脚相连，反馈电容C2的第二端和高精密运算放大器U1的6号引脚相连，高精密运算放大器U1的4号引脚和电源负极相连，高精密运算放大器U1的7号引脚和电源正极相连；

所述的低通滤波电路单元2由电阻R3和电容C4构成，其中：电阻R3的第一端和高精密运算放大器U1的6号引脚相连，电阻R3的第二端和电容C4的第一端相连，电容C4的第二端和地相连；

所述的二级放大电路单元3由调零电阻R4、滤波电容C5、比例放大电阻R5、滤波电容C6、输出限流电阻R6和运算放大器U2构成，其中：调零电阻R4的第一端和地相连，第二端和运算放大器U2的2号引脚相连；滤波电容C5的第一端和地相连，第二端和运算放大器U2的4号相连；比例放大电阻R5的第一端和运算放大器U2的1号引脚相连，第二端和运算放大器U2的8号引脚相连；滤波电容C6的第一端和地相连，第二端和运算放大器U2的7号引脚相连；输出限流电阻R6的第一端和运算放大器U2的6号引脚相连，第二端和输出端相连；运算放大器的4号引脚和电源负极相连，7号引脚和电源正极相连；

所述的输出接线端4采用标准的SMA接线端子P1，其中内芯和限流电阻R6相连，外端和地相连。

一级放大电路单元1实现的功能是通过硅光二极管D1将采集到的荧光信号转换成电流，通过高精密运算放大芯片U1和反馈电阻R2，将电流信号转换成可测的电压信号，其中反馈电容C2是用于录取信号中高频噪声信号，有效避免噪声信号被放大，调零电阻R1是为了减少失调电压的影响，滤波电容C1和C3是为了减少电源中纹波信号对芯片正常工作的影响，提高芯片的稳定性。

低通滤波电路单元2的主要功能是对放大电压信号中的高频噪声信号进行有效的滤除，有效提高信号的信噪比。

二级放大电路单元3是将电压信号进行二次放大，满足实验所需的放大倍数，其中：比例放大电阻R5和运算放大器U2是将一级放大输出的电压信号进行一定比例的放大，调零电阻R4是为了减少失调电压的影响，滤波电容C5和C6是为了减少电源中纹波信号对芯片正常工作的影响，提高芯片的稳定性，限流电阻R6是为了限制输出的电流大小，起输出保护的作用。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也及于本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。