专利名称：数显信号测量放大电路的制作方法
数显信号测量放大电路技术领域：
本发明涉及一种信号测量电路，特别是涉及一种可放大信号倍数且能数字 显示测量结果的数显信号测量放大电路。背景技术：
电子信号测量是采用现代信息技术对物质世界的信息进行测量与控制的基 本手段和工具。我们通常所说的电子信息技术包括三个支柱信息的获取一一电子测量技术；信息的传输一一电子通信技术；信息的处理一一电子计算机技 术。显然如果没有对原始数据准确、可靠的测量，则对任何信息的转换、处理 和传输都将失去实际意义，因此电子测量技术及电子信号测量仪器产品是电子 信息产业基础中的基础，常见的电子信号测量仪器有万用表、示波器等，然而 在实际的测量工程中，有许多微小信号无法直接用低精度的万用表来测量，且 测量环境等条件的限制也不便于进一步使用更高精度的示波器类测量工具来测因此，实有必要提供一种数显信号测量放大电路，该数显信号测量放大电 路可对测量信号进行放大且能够数字显示测量结果。
发明内容鉴于这种问题，本发明的目的在于提供一种数显信号测量放大电路，从而 可以实现在对微小信号的准确测量，同时可数字显示测量结果。为实现上述目的，本发明提供一种数显信号测量放大电路，该数显信号测 量放大电路包括直流电压放大电路、信号变换放大电路；其中该直流电压放大 电路包括自举电路和电压放大电路，信号输入自举电路后，自举电路保护屏蔽 电位并跟踪输入信号电位，然后传送信号给直流放大电路对直流电源所提供的 直流电压进行放大后，传送信号给信号变换放大电路，该信号变换放大电路对 测量信号进行放大并显示测量结果于一显示面板上。所述自举电'路有第一、第二两个输入端，且第一输入端和第二输入端均包 括第一引脚和第二引脚，其中，第一输入端的第一引脚连接一芯片U2，该芯片U2包括输入引脚1、 输入引脚2、电源引脚、接地引脚和一输出引脚，第一输入端的第二引脚连接一 芯片U1，该芯片U1包括输入引脚1、输入引脚2、电源引脚、接地引脚和一输 出引脚，芯片Ul的输入引脚1与芯片U2的输入引脚2连接，且芯片Ul的输入 引脚1串联一电阻R2与芯片U2的输出引脚连接；其中，第二输入端的第一引脚连接一芯片U4，该芯片U4包括输入引脚1、 输入引脚2、电源引脚、接地引脚和一输出引脚，所述第二输入端的第二引脚连 接一芯片U3，该芯片U3包括输入引脚1、输入引脚2、电源引脚、接地引脚和 一输出引脚，且芯片U3的输入引脚1与芯片U4的输入引脚2连接；另外，所述芯片U1的输入引脚1串联一可调电阻R1和电阻R3与芯片U4 的输入引脚2连接，且芯片U4的输出引脚串联一电阻R4与其输入引脚2连接， 芯片U2的输出引脚串联一电阻R5为该自举电路的第一输出端输出信号给电压 放大电路，芯片U4的输出引脚串联一电阻R6为该自举电路的第二输出端输出 信号给电压放大电路。一电压放大电路，所述电压放大有第一、第二两个输入端，且该电压放大 电路包括一芯片U5，该芯片U5包括输入引脚1、输入引脚2、电源引脚、输出 引脚、引脚3、引脚4及引脚5。芯片U5的输入引脚1与上述自举电路的第一 输出端连接为该电压放大和调零电路的第一输入端，芯片U5的输出引脚2与上 述自举电路的第二输出端连接为该电压放大和调零电路的第二输入端，且芯片 U5的输入引脚1连接一电阻R8与其输出引脚连接，且芯片U5的输入引脚2还 串联一接地电阻R9，芯片U5的输出引脚为该电压放大电路的输出端输出信号 给信号变换放大电路。特别地，所述电压放大电路还包括一调零电路，该调零电路包括一可调电 阻R7，该可调电阻R7与芯片U5的引脚3、引脚4及引脚5连接，用以确保芯 片U5在零输入的条件下为零输出，以获得较大的共模抑制比；特别地，所述自举电路的第一、第二输入端使用线材均为同轴屏蔽电缆， 且第一输入端的内芯线连接芯片U2的输入引脚1，第一输入端的屏蔽层连接芯 片U1的输入引脚2和输出引脚，第二输入端的内芯线连接芯片U4的输入引脚 1，第二输入端的屏蔽层连接芯片U3的输入引脚2和输出引脚，以减少外部对 输入端的干扰及不因漏电引起输入阻抗的降低；特别地，所述芯片U1和U3为电压跟随器，以使自举电路的第一、第二输 入端屏蔽层的电位跟随输入信号电位；特别地，所述芯片Ul、 U2、 U3、 U4及U5的电源引脚均连接直流稳压电源；特别地，所述芯片U2和U4为放大器，以放大直流电压倍数；特别地，所述芯片U5为放大器。其中，信号变换放大电路包括一输入端和第一、第二输出端，且该信号变 换放大电路包括一芯片U6，该芯片U6包括输入引脚1、输入引脚2、电源引脚、 接地引脚和一输出引脚，该芯片U6的输入引脚1与芯片U5的输出端连接，作 为该信号变换放大电路的输入端，且该芯片U6的输入引脚2串联一电阻R10 与一芯片U7连接，该芯片U7包括输入引脚1、输入引脚2、电源引脚、接地引 脚和一输出引脚，其中芯片U7的输入引脚1与芯片U6的输入引脚2连接，且芯片U7的输入引脚1串联一电阻R11和其输出引脚连接，另外，该芯片U7的 输入引脚2串联一接地电阻R12，且其输出引脚串联一电容a作为该信号变换 放大电路的第二输出端，芯片U6的的输出引脚串联一接地C2作为该信号变换 放大电路的第一输出端。特别地，所述芯片U6、 U7为放大器；特别地，所述信号变换放大电路的第一、第二输出端输出信号给一显示面 板，以显示测量数据；特别地，所述芯片U6、 U7的电源引脚均连接直流稳压电源； 特别地，所述电容C1、 C2为接地电容。本发明可以实现可以实现在对微小信号的准确测量，同时可数字显示测量 结果。
图1为本发明一较佳实施例的具体电路图。
具体实施方式请参阅图1所示，图l为本发明一较佳实施例的具体电路图，该数显信号测量放大电路包括直流电压放大电路、信号变换放大电路；其中，直流电压放大电路包括有自举电路、电压放大电路， 所述自举电路有第一、第二两个输入端，且第一、第二输入端使用线材均 为同轴屏蔽电缆，以减少外部对输入端的干扰及不因漏电引起输入阻抗的降低， 大大降低了输入的噪声电压值。其中，第一输入端的内芯线连接一放大器U2，于本实施例中该放大器U2 的型号为LM358，该放大器U2包括输入引脚1、输入引脚2、电源引脚、接地 引脚和一输出引脚，其中第一输入端的内芯线与放大器U2的输入引脚1连接； 所述第一输入端的屏蔽层连接一电压跟随器Ul，于本实施例中该电压跟随器Ul 的型号为LM358，该电压跟随器U1包括输入引脚1、输入引脚2、电源引脚、接 地引脚和一输出引脚，其中第一输入端的屏蔽层与电压跟随器U1的输入引脚2 和输出引脚相连接，电压跟随器Ul的输入引脚1与放大器U2的输入引脚2连 接，且电压跟随器Ul的输入引脚1串联一电阻R2与放大器U2的输出引脚连 接；第二输入端的内芯线连接一放大器U4，于本实施例中该放大器U4的型号 为LM358，该放大器U4包括输入引脚1、输入引脚2、电源引脚、接地引脚和 一输出引脚，其中第二输入端的内芯线与放大器U4的输入引脚1连接，所述第 二输入端的屏蔽层连接一电压跟随器U3，于本实施例中该电压跟随器U3的型 号为LM358，该电压跟随器U3包括输入引脚1、输入引脚2、电源引脚、接地 引脚和一输出引脚，其中第二输入端的屏蔽层均与电压跟随器U3的输入引脚2 和输出引脚相连接，且电压跟随器U3的输入引脚1与放大器U4的输入引脚2 连接，另外，所述电压跟随器Ul的输入引脚1串联一可调电阻Rl和电阻R3与芯片U4的输入引脚2连接，调节该可调电阻R1可改变放大倍数，且放大器 U4的输出引脚串联一电阻R4与其输入引脚2连接，放大器U2的输出引脚串联 一电阻R5为该自举电路的第一输出端并传送信号给电压放大电路，放大器U4 的输出引脚串联一电阻R6为该自举电路的第二输出端并传送信号给电压放大电 路。所述电压放大电路有第一、第二两个输入端，且该电压放大电路包括一放 大器U5，于本实施例中该放大器U5采用增益达110的高精度型运放OP07来 确保放大倍数。该放大器U5包括输入引脚1、输入引脚2、电源引脚、输出引 脚、引脚3、引脚4及引脚5。放大器U5的输入引脚1与上述自举电路的第一 输出端连接为该电压放大电路的第一输入端，放大器U5的输出引脚2与上述自 举电路的第二输出端连接为该电压放大电路的第二输入端，且放大器U5的引脚 3、引脚4及引脚5连接一可调电阻R7，形成一调零电路，调节电阻R7来确保 放大器U5在零输入的条件下为零输出，以获得较大的共模抑制比。另外，放大 器U5的输入引脚1连接一电阻R8与其输出引脚连接，且芯片U5的输入引脚2 还串联一接地电阻R9， R8与R9的组合可使使用者测试信号前进行檔位预设， 放大器U5的输出引脚作为该电压放大电路的输出端并传送信号给信号变换放 大电路。信号变换放大电路，该信号变换放大电路包括一输入端和第一、第二输出 端，且该信号变换放大电路包括一放大器U6，于本实施例中该放大器的型号为 LM358，该放大器U6包括输入引脚1、输入引脚2、电源引脚、接地引脚和一 输出引脚，该放大器U6的输入引脚1与芯片U5的输出端连接，作为该信号变 换放大电路的输入端，且该放大器U6的输入引脚2串联一电阻R10与一放大器 U7连接，该放大器U7包括输入引脚1、输入引脚2、电源引脚、接地引脚和一 输出引脚，其中放大器U7的输入引脚1与放大器U6的输入引脚2连接，且放 大器U7的输入引脚1串联一电阻Rll和其输出引脚连接，另外，该放大器U7 的输入引脚2串联一接地电阻R12，且其输出引脚串联一接地电容Cl作为该信 号变换放大电路的第二输出端，放大器U6的的输出引脚串联一接地电容C2作 为该信号变换放大电路的第一输出端，该信号变换放大电路的第一、第二输出 端连接一显示面板M1，以显示测量数据。本发明与现有技术相比较，具有以下有点1:信号输入端采用同轴屏蔽电缆，以减少外部对输入端的干扰及不因漏电 引起输入阻抗的降低，大大降低了输入的噪声电压值；2:电阻R8与R9的组合可使使用者测试信号前进行檔位预设； 3:调节电阻R1可改变放大倍数，以实现了放大倍数可控； 4:通频带宽，且可数字显示测量结果。
权利要求
1. 一种数显信号测量放大电路，应用对微小信号的测量中，其特征在于该数显信号测量放大电路包括直流电压放大电路、信号变换放大电路；其中该直流电压放大电路包括自举电路和电压放大电路，信号输入自举电路后，自举电路保护屏蔽电位并跟踪输入信号电位，然后传送信号给直流放大电路对直流电源所提供的直流电压进行放大后，传送信号给信号变换放大电路，该信号变换放大电路对测量信号进行放大并显示测量结果于一显示面板上。
2. 如权利要求1所述的数显信号测量放大电路，其特征在于所述自举电 路包括有第一、第二两个输入端，且第一输入端和第二输入端均包括第一引脚 和第二引脚，其中，第一输入端的第一引脚连接一芯片U2，该芯片U2包括输入引脚1、 输入引脚2、电源引脚、接地引脚和一输出引脚，第一输入端的第二引脚连接一芯片U1，该芯片U1包括输入引脚1、输入引脚2、电源引脚、接地引脚和一输 出引脚，芯片Ul的输入引脚1与芯片U2的输入引脚2连接，且芯片Ul的输入 引脚1串联一电阻R2与芯片U2的输出引脚连接；其中，第二输入端的第一引脚连接一芯片U4，该芯片U4包括输入引脚1、 输入引脚2、电源引脚、接地引脚和一输出引脚，所述第二输入端的第二引脚连 接一芯片U3，该芯片U3包括输入引脚1、输入引脚2、电源引脚、接地引脚和 一输出引脚，且芯片U3的输入引脚1与芯片U4的输入引脚2连接；另夕卜，所述芯片U1的输入引脚l串联一可调电阻R1和电阻R3与芯片U4 的输入引脚2连接，且芯片U4的输出引脚串联一电阻R4与其输入引脚2连接， 芯片-U2的输出引脚串联一电阻R5为该自举电路的第一输出端输出信号给电压 放大电路，芯片U4的输出引脚串联一电阻R6为该自举电路的第二输出端输出 信号给电压放大电路。
3. 如权利要求1所述的数显信号测量放大电路，其特征在于所述电压放 大电路有第一、第二两个输入端，且该电压放大电路包括一芯片U5，该芯片 U5包括输入引脚l、输入引脚2、电源引脚、输出引脚、引脚3、引脚4及引脚 5。芯片U5的输入引脚1与上述自举电路的第一输出端连接为该电压放大和调 零电路的第一输入端，芯片U5的输出引脚2与上述自举电路的第二输出端连接 为该电压放大和调零电路的第二输入端，且芯片U5的输入引脚1连接一电阻 R8与其输出引脚连接，且芯片U5的输入引脚2还串联一接地电阻R9，芯片U5 的输出引脚为该电压放大电路的输出端输出信号给信号变换放大电路。
4. 如权利要求l所述的数显信号测量放大电路，其特征在于所述信号变 换放大电路包括一输入端和第一、第二输出端，且该信号变换放大电路包括一芯片U6，该芯片U6包括输入引脚1、输入引脚2、电源引脚、接地引脚和一输 出引脚，该芯片U6的输入引脚1与芯片U5的输出端连接，作为该信号变换放 大电路的输入端，且该芯片U6的输入引脚2串联一电阻R10与一芯片U7连接， 该芯片U7包括输入引脚1、输入引脚2、电源引脚、接地引脚和一输出引脚， 其中芯片U7的输入引脚1与芯片U6的输入引脚2连接，且芯片U7的输入引脚 1串联一电阻R11和其输出引脚连接，另外，该芯片U7的输入引脚2串联一接 地电阻R12，且其输出引脚串联一电容C1作为该信号变换放大电路的第二输出 端，芯片U6的的输出引脚串联一电容C2作为该信号变换放大电路的第一输出 端。
5. 如权利要求2所述的数显信号测量放大电路，其特征在于所述自举电路的第一、第二输入端使用线材均为同轴屏蔽电缆，且第一输入端的内芯线连接芯片U2的输入引脚1，第一输入端的屏蔽层连接芯片Ul的输入引脚2和输 出引脚，第二输入端的内芯线连接芯片U4的输入引脚1，第二输入端的屏蔽层 连接芯片U3的输入引脚2和输出引脚，以减少外部对输入端的干扰及不因漏电 引起输入阻抗的降低。
6. 如权利要求2所述的数显信号测量放大电路，其特征在于所述芯片 Ul和U3为电压跟随器，以使自举电路的第一、第二输入端屏蔽层的电位跟随 输入信号电位。
7. 如权利要求3所述的数显信号测量放大电路，其特征在于所述电压放 大电路还包括一调零电路，该调零电路包括一可调电阻R7，该可调电阻R7与 芯片U5的引脚3、引脚4及引脚5连接，用以确保芯片U5在零输入的条件下 为零输出，以获得较大的共模抑制比。
8. 如权利要求4所述的数显信号测量放大电路，其特征在于所述电容C1、 C2为接地电容。
9. 如权利要求2、 3、 4所述的数显信号测量放大电路，其特征在于所述 芯片U2、 U4、 U5、 U6和U7均为放大器。
全文摘要
一种数显信号测量放大电路，应用于对微小信号的测量技术中，该数显信号测量放大电路包括直流电压放大电路、信号变换放大电路；其中该直流电压放大电路包括自举电路和电压放大电路，信号输入自举电路后，自举电路保护屏蔽电位并跟踪输入信号电位，然后传送信号给直流放大电路对直流电源所提供的直流电压进行放大后，传送信号给信号变换放大电路，该信号变换放大电路对测量信号进行放大并显示于一显示面板上，该数显信号测量放大电路可对测量信号进行放大且能够数字显示测量结果，而且共模抑制比大，可控制放大倍数。
文档编号G01R1/20GK101271128SQ20071003840
公开日2008年9月24日 申请日期2007年3月23日 优先权日2007年3月23日
发明者胡清河 申请人:环达电脑(上海)有限公司