Rc前置放大电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及一种传感接收电路，特别设及一种高阻抗输入的RC前置放大电 路。
【背景技术】
[0002] 在传感器接收电路中，压电式接收传感器是可W对动态力，机械冲击和振动进行 测量，在声学、医学、力学、导航等方面都到广泛的运用。但此接收传感类型的内阻等效模 型是由电阻、电容和电感组成，其阻抗都较大，且随频率变化而变化，此外，一般传感器接收 到信号都是很微弱的，为将其微弱信号放大到能被检测的水平时，均需要使用前置放大电 路。若将压电式接收传感器直接是使用现有Sallen-Key放大电路或多重反馈放大电路 (MultipleFee化ack)等作为其前置放大电路，均存在信号内阻与放大器内阻相当问题，该 会降低整个放大电路信噪比，同时，该类接收传感器的内阻具有容抗或感抗特性，直接接入 放大器，若无源器件（如反馈网络和相位补偿网络的电阻、电容）使用不当很有可能导致整 个放大电路的不稳定性。目前对此类信号处理的前置放大有两种方案。一种是在接收传感 的输出端接一个几kQ电阻到地，该种接固定负载做法，在低频段时会有较高信噪比，但在 中高频时，负载为电阻，接收信号为内阻是随频率的变化，极有可能导致接收信号内阻和负 载电阻相当情况或小于负载情况的，从而降低整个电路的信噪比，另外，下拉到地的几kQ 电阻的负载，在中高频放大时，由于其负载电阻的热噪声很有可能和放大器噪声密度相当 水平，该也会额外造成整个信号误差。另一种是用增加一级集成运放来替代上述的几kQ 接地负载，它虽能解决其高输入阻抗问题，但该需额外使用集成运放巧片，会增加整个设计 成本。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
[0004] 为此，本实用新型的一个目的在于提出了一种新的低成本、宽带宽的RC前置放大 电路，既能有效解决增加一级集成运放巧片成本问题，还能有效抑制噪声和实现微弱信号 放大的目的。
[0005] 为实现上述目的，根据本实用新型的第一方面的实施例，提出了一种RC前置放大 电路，包括信号源Ui、第一级级联S极管（1)、第二级级联放大器（2)、自举电路（3)、负载电 组R5、米勒电容C2和级联负反馈通路（4)，所述第一级级联=极管（1)的基极连接信号源 Ui的正向端，所述第一级级联=极管（1)的发射极与所述级联负反馈电路（4)的输出端连 接，所述级联负反馈电路（4)的输入端连接于所述第二级级联放大器（2)的输出端，所述第 一级级联=极管（1)的集电极分别连接于所述负载电阻R5的一端及所述第二级级联放大 器（2)的负输入端，所述负载电阻R5的另一端接地，所述第二级级联放大器（2)的输出端 为信号输出端，所述米勒电容C2的两端分别连接于所述第二级级联放大器（2)的负输入端 和输出端，所述自举电路（3)连接于所述第二级级联放大器（2)的正输入端与所述信号源 化的正向端间。
[0006] 根据本实用新型的RC前置放大电路，负载电阻R5既是作为第一级级联S极管（1) 输出负载又是作为第二级级联的放大器（2)输入匹配噪声电阻，通过级联负反馈通路（4) 可提高第二级级联放大器（2)的相位裕度、展宽频带，即实现大反馈量的宽通频带的稳定 性，从而实现宽带宽的稳定放大增益，而米勒电容C2可提供高通通路和相位补偿，整个电 路仅仅使用一个放大器，结构简单，体积较小，成本低。
[0007] 进一步的，根据本实用新型上述实施例的RC前置放大电路，所述负反馈电路（4) 包括电容C1、电阻R1和电阻R2,其中电容C1的一端接地、另一端连接于电阻R1的一端，电 阻R1的另一端分别与所述的第一级级联S极管（1)的发射极和电阻R2的一端连接，电阻 R2的另一端连接于所述第二级级联放大器（2)的输出端连接。
[000引根据本实用新型的一个具体实施例，所述电阻R1值范围为100Q~化Q，电阻R2 值范围为化Q~2化Q，C1值范围为lOnF~47化F。
[0009] 进一步的，根据本实用新型上述实施例的RC前置放大电路，所述自举电路包括电 容C3、电阻R3、电阻R4,其中电阻R3的一端连接信号源化的正向端、另一端与所述第二级 级联放大器（2)的正向输入端连接，所述电阻R4的一端接地、另一端与所述第二级级联放 大器（2)的正向输入端连接，所述电容C3的一端接地、另一端与所述第二级级联放大器（2) 的正向输入端连接。
[0010] 根据本实用新型的一个具体实施例，电阻R3的阻值范围为6. 8kQ~l(K)kQ。
[0011] 根据本实用新型的一个具体实施例，所述电阻R4的阻值范围为200Q~3. 1化Q， 所述电容C3的电容值范围为3.化F~4. 7uF。
[001引进一步的，所述信号源化的频率介于1曲Z~100曲Z之间，幅值介于ImVpp~ 50m化P之间。
[0013] 进一步的，所述第二级级联放大器2的增益带宽大于等于4. 5MHz。
[0014] 进一步的，所述电阻贴值范围为200Q~3. 1化Q。
[001引进一步的，所述米勒电容C2值范围为lOpF~InF。
[0016] 本实用新型与现有技术相比具有W下优点和有益效果：
[0017] 1、第一级级联采用=极管作为有源滤波器的核屯、输入器件，W集成运放作为第二 级级联的通频带缓冲输出，同时，配W电阻和电容实现外围补充，使得通频带内增益的性稳 定和输入阻抗都较高，而输出阻抗较低，该样，滤波器在实现稳定滤波的基础上，还兼有放 大和缓冲作用；
[0018] 2、使用=极管结构替代现有前置放大电路中常使用的双运放放大电路中一个集 成放大器，其结构简单，体积较小，成本低，稳定性方面与双运放放大电路相当；
[0019] 3、采用滤波电阻R4和滤波电容C3并联接入第二级级联的放大器（2)的正向端与 地之间，进一步除去干扰信号，使滤波效果更理想；
[0020] 4、级联负反馈电路（4)的电阻R1与C1串联接电阻R2的连接关系，可提高级联放 大器的相位裕度、展宽频带，从而可实现宽带宽的稳定放大增益。
[0021] 本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述 中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
【附图说明】
[0022] 本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中 将变得明显和容易理解，其中：
[0023] 图1示出了根据本实用新型的一个实施例的RC前置放大电路的结构示意图；
[0024] 图2示出了根据本实用新型的前置放大路具体实施例的实现效果仿真结果示意 图；
【具体实施方式】
[0025] 为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具 体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申 请的实施例及实施例中的特征可W相互组合。
[0026] 在下面的描述中阐述了很多具体细节W便于充分理解本实用新型，但是，本实用 新型还可W采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并 不受下面公开的具体实施例的限制。
[0027] 下面结合图1，对根据本实用新型的实施例的RC前置放大电路进行具体说明。
[002引如图1所示，根据本实用新型的实施例的RC前置放大电路包括信号源Ui、第一级 级联S极管（1)、第二级级联放大器（2)、自举电路（3)、负载电组R5、米勒电容C2和级联负 反馈电路（4)，所述第一级级联=极管（1)的基极连接信号源Ui的正向端，所述信号源Ui 的负向端接地，所述第一级级联=极管（1)的发射极与所述级联负反馈电路（4)的输出端 连接，所述级联负反馈电路（4)的输入端连接于所述第二级级联放大器（2)的输出端，所述 第一级级联=极管（1)的集电极分别连接于所述负载电阻R5的一端及所述第二级级联放 大器（2)的负输入端，所述负载电阻R5的另一端接地，所述第二级级联放大器（2)的输出 端为信号输出端，所述米勒电容C2的两端分别连接于所述第二级级联放大器（2)的负输入 端和输出端，所述自举电路（3)连接于所述第二级级联放大器（2)的正输入端与所述信号 源化的正向端间。负反馈电路（4)包括电