专利名称：一种基于交流耦合的线性放大电路的制作方法
技术领域：
本发明属于放大电路技术领域，尤其涉及一种基于交流耦合的线性放大电路。
背景技术：
传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件，当传感器输 出的信号比较微弱的时候，需要对其进行放大，根据信号的强度和频谱特性，需要的电路增 益和电路带宽也不同。本方法主要针对需要高电路增益的情况，对于小增益放大，本方法也 适用。高增益放大一般需要通过多个放大器的级联来实现，通常涉及到两方面问题，直 流偏置和非线性失真。直流配置的影响可以通过引入合适的电容，以起到“隔直通交”的作 用，加以消除，即所谓的交流耦合。但另一方面，电容属于非线性器件，它的引入必然会导致 一定程度的非线性失真。为此，一般有两种方法加以解决，一种是尽量采用容值较大的电容 作为耦合电容，该方法在一定范围内可以大大降低放大电路的非线性失真。但该方法也存 在着很大的局限性，首先电容值是有限度的，其次，大容值电容一般体积比较大，而且其附 加的ESL的影响还可能降低电路的带宽。另一种降低非线性失真的方法就是引入滤波整形 电路，保证电路有一个良好的频谱响应特性。传统的放大电路通常具有线性差、体积大、调试复杂等缺点(如图1和图2所示)。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种实现微弱信号的高增益线性放大的电 路，可以在很大程度上消除电路的非线性特性。为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案—种基于交流耦合的线性放大电路，其包括多个单级放大电路；所述的单级放大电路，包括放大器，其两输入端接匹配电阻；输入信号通过一电容 连接到一匹配电阻与放大器之间。较佳的，所述单级放大电路的另一匹配电阻与放大器之间还连接有积分反馈网络 的反馈端，该积分反馈网络主要由匹配电容和电阻构成。较佳的，所述积分网络在单级放大电路的输出端依次连接匹配和一匹配电容。本发明的有益效果在于1、实现微弱信号的完全线性放大，线性失调度完全由电路元器件参数精度确定；2、电路参数调整方法简单；3、不受电容值的限制。
图1为传统多级级联放大电路；图2传统单级放大电路；
图3新型多级级联放大电路；图4新型单级放大电路。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。请参阅图1至图4，本发明一种基于交流耦合的线性放大电路，其包括多个单级放 大电路；首先在现有的交流耦合放大的电路基础上，添加积分反馈网络(如图4)，该积分反 馈网络主要由电容C5和R12构成，然后根据本发明的配置方法进行参数配置。如图4，信号Ui经C4到达运算放大器的正向输入端，信号由于阻容网络的非线性 影响，产生了非线性失真，可以计为U+。并可以表示为U+ = A [Ui- λ exp (-At) f Ui exp ( λ t) dt+Bexp (-At)]
D.D1其中2 =」？ >1 = — B是一个与输入信号Ui累积效应相关的缓变量。从上
K1 , K2Cl，
式可以看出，只有当λ足够小的时候，该部分的非线性特性才可以忽略。根据运算放大器正负输入端虚短的特点，即IL = U+。至此，信号进入积分反馈网 络，该反馈网络有两项功能，即放大和信号修复。反馈电阻R12和电阻RlO提供放大增益， C5完成信号的复原。在具体应用时，根据信号特征(强度、频谱)及需求，按照本发明提供的参数配置 方法，可以实现不同增益、不同带宽的完全线性放大。具体配置方法如下必要条件RnC4= (R10+R12)C5结果:U。=(1 + -^)^。其中C为一个与输入信号Ui累积效应相关的缓变量。
^io +C,这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例 中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实 施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明 的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其他形式、结构、布置、比例，以及用其他元件、 材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进 行其他变形和改变。
权利要求
一种基于交流耦合的线性放大电路，其特征在于，其包括多个单级放大电路；所述的单级放大电路，包括放大器，其两输入端接匹配电阻；输入信号通过一电容连接到一匹配电阻与放大器之间；所述单级放大电路的另一匹配电阻与放大器之间还连接有积分反馈网络的反馈端，该积分反馈网络由匹配电容和电阻构成。
2.根据权利要求1所述的一种基于交流耦合的线性放大电路，其特征在于 所述积分网络在单级放大电路的输出端依次连接一匹配和一匹配电容。
全文摘要
本发明揭示一种实现微弱信号的高增益线性放大的电路，可以在很大程度上消除电路的非线性特性，其包括多个单级放大电路。其特征为单级放大电路的一匹配电阻与放大器之间连接有积分反馈网络的反馈端，该积分反馈网络由匹配电容和电阻构成。
文档编号H03F1/32GK101944885SQ20091005450
公开日2011年1月12日 申请日期2009年7月7日 优先权日2009年7月7日
发明者仝芳轩, 周正仙, 席刚, 皋魏, 郭兆坤 申请人:上海华魏光纤传感技术有限公司