一种稳定的信号放大电路结构的制作方法

本发明涉及阻抗放大器领域，具体涉及一种稳定的信号放大电路结构。

背景技术：

在电子技术领域，信号采集以后，并不能直接被cpu处理，需要将采集到的信号进行转换，才能的到符合cpu的处理要求。目前，在变频器信号的采集过程中，现有的信号采集电路仅仅具有转换的功能，并不能保证转换的稳定性和精度，输出的信号可能也会存在偏差。此外，一些变频器的信号容易受到干扰，这也不利于对信号的处理。

放大器是能把输入讯号的电压或功率放大的装置，由电子管或晶体管、电源变压器和其他电器元件组成。用在通讯、广播、雷达、电视、自动控制等各种装置中。放大器的类型有很多种，不同的由不同的功能。放大器的采集电路的抗干扰等更加重要，一旦采集电路导致信号失误，将会对后续电路产生重大影响。

技术实现要素：

本发明的目的在于：针对现有技术阻抗放大器的信号采集电路的抗干扰能力弱的问题导致阻抗放大器输出的信号质量不稳定的问题，本申请提供了一种稳定的信号放大电路结构。

本发明采用的技术方案如下：

一种稳定的信号放大电路结构,包括：

vcc：为电流镜提供vcc；

电流镜：包括第一电流镜电路和第二电流镜电路；

第一采集电路：采集第一电流镜电路的第一局部电压信号；

第二采集电路：采集第二电流镜电路的第二局部电压信号；

控制模块：接收第一采集电路所输出的第一局部电压信号和第二采集电路所输出的第二局部电信号并根据第一局部电压信号和第二局部电信号输出控制信号；

阻抗调节模块：包括多级阻抗调节单元，接收控制模块所输出的控制信号；

所述控制模块通过选择地开启阻抗调节单元使能所述电流镜接收梯度等效阻抗，所述电流镜再输出放大电压。

具体地，所述第一电流镜电路由场效应管q2、第一电流源i1组成；所述第二电流镜由场效应管q6和第二电流源i2组成；

场效应管q2的源极与第一电流源i1连接，第一电流源i1的另一端接地；

场效应管q6的源极与第一电流源i2连接，第一电流源i2的另一端接地；

场效应管q2的漏极通过第三电阻r3与vcc相连；

场效应管q6的漏极通过第十三电阻r13与vcc相连。

具体地，所述第一采集电路100与第二采集电路200电路结构相同；

所述第一采集电路100包括第四电阻r4、第十一电阻r11、第五电容c5、第一二极管s1、第二二极管s2、第六电容c6、第十五电阻r15、第十六电阻r16、第七电容c7、第三二极管s3、第一齐纳二极管d1、第八电容c8、第九电容c9、第十八电阻r18、第二齐纳二极管d2、第四二极管s4、第二十电阻r20、第二十一电阻r21、第十电容c10、第十一电容c11、光耦u1和施密特触发器cs1093；

第四电阻r4的一端连接参考电压，第十一电阻r11的一端连接电流镜相连，第四电阻r4的另一端与第五电容c5的一端连接到第一电位点，第十一电阻r11的另一端与第五电容c5的另一端连接到第二电位点；

第一二极管s1的高电极连接到第一电位点，第一二极管s1的另一端与第六电容c6的一端连接到第三电位点，第二二极管s2的高电极连接到第二电位点，第二二极管s2的高电极与第六电容c6的另一端连接到第四电位点；

第十五电阻r15的一端以及第三二极管s3的高电极与第三电位点连接，第十六电阻r16的一端以及第七电容c7的一端连接到第四电容点；

第七电容c7的另一端与第三二极管s3的低电极与第一齐纳二极管d1的低电极连接至第五电位点；

第七电容c7的另一端与第一齐纳二极管d1的高电极连接至第六电位点；

第八电容c8、第九电容c9和第十八电阻r18的一端连接到第五电位点，第八电容c8、第九电容c9的另一端连接到第六电位点；

第十八电阻r18的另一端与场效应管q1的漏极相连，第九电容c9的另一端与第二齐纳二极管d2的高电极连接，第二齐纳二极管d2的低电极与场效应管q1的源极以及第十九电阻r19的一端连接，第十九电阻r19的另一端与第四二极管s4的低电极连接，第四二极管s4的高电极与第二齐纳二极管d2的高电极连接并同时与光耦u1的第一端连接，第四二极管s4的低电极与光耦u1的第二端连接；

第二十电阻r20的一端连接u1的第六引脚，第二十电阻r20另一端连接cd4093的第一引脚，cd4093的第一引脚和第二引脚连接，cd4093的第三引脚连接输出端，cd4093的第七引脚接地，cd4093的第十四引脚接5v电源。

具体地，所述阻抗调节模块包括第一级阻抗调节单元、第二级阻抗调节单元和第三级阻抗调节单元；

所述第一级阻抗调节单元包括第五电阻r5、第八电阻r8和场效应管q3；

所述第二级阻抗调节单元包括第六电阻r6、场效应管q4和第七电阻r7；

所述第三级阻抗调节单元包括第九电阻r9、第十电阻r10和场效应管q5；

所述阻抗调节模块由第五电阻r5、第八电阻r8、场效应管q3、第六电阻r6、场效应管q4、第七电阻r7、第九电阻r9、第十电阻r10和场效应管q5组成；

第五电阻r5与场效应管q2的源极连接，第五电阻r5的另一端同时与场效应管q3的漏极以及第六电阻r6连接,场效应管q3的源极与第八电阻r8连接，第八电阻r8与场效应管q6的源极连接；

第六电阻r6的另一端与场效应管q4的漏极以及第九电阻r9连接，场效应管q4的源极与第七电阻r7连接，第七电阻r7的另一端与场效应管q3的源极连接；

第九电阻r9的另一端与场效应管q5的漏极连接，场效应管q5的源极与第十电阻r10连接，第十电阻r10与场效应管q4的源极连接；

场效应管q3的栅极与场效应管q4的栅极以及场效应管q5的栅极均与控制模块连接；

场效应管q3的开启电压大于场效应管q4的开启电压，场效应管q4的开启电压的开启电压大于q5的开启电压；

当控制模块的控制信号电压值小于场效应管q4的开启电压大于场效应管q5的开启电压的时候场效应管q5开启，阻抗调节模块中的第五电阻r5、第九电阻r9、第十电阻r10、第八电阻r8、第六电阻r6和第七电阻r7串联调节电流镜的输出；

当控制模块的控制信号电压值小于场效应管q3的开启电压大于场效应管q4的开启电压的时候场效应管q4开启，阻抗调节模块中的第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7和第八电阻r8串联调节电流镜的输出；

当控制模块的控制信号电压值大于等于场效应管q3的开启电压时，阻抗调节模块中的第五电阻r5、和第八电阻r8串联调节电流镜的输出；

所以调节控制模块的输出控制信号电压值可以调节电路中的阻抗从而调节电流镜的输出，实现电路的信号梯度放大。

具体地，还包括高频输入端口和高频输出端口；

高频输入端口的第一端子通过第三电容c3与电流镜的场效应管q2的栅极连接；

高频输入端口的第二端子通过第一电容c1与电流镜的场效应管q6的栅极连接；

高频输出端口的第一端子通过第四电容c4与电流镜的场效应管q2的漏极连接；

高频输出端口的第二端子通过第二电容c2与电流镜的场效应管q6的漏极连接。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本申请通过引入多级降压电阻并利用电容进行吸收波尖峰脉，施密特触发器起到整流作用，从而提高了放大器的信号采集部分的信号稳定，保证了信号输出的稳定性同时增强了信号输出的抗干扰特性；

2、本申请通过巧妙地设置多级阻抗调节单元，通过调节控制模块的输出控制信号电压值可以调节电路中的阻抗从而调节电流镜的输出，实现电路的信号梯度放大。

附图说明

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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1是信号放大器的模块示意图；

图2是信号放大器的电路示意图；

附图标记：

100-第一采集电路；200-第二采集电路；300-阻抗调节模块；400-电流镜；500-vcc。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

实施例一

一种稳定的信号放大电路结构,包括：

vcc500：为电流镜400提供vcc；

电流镜400：包括第一电流镜电路和第二电流镜电路；

第一采集电路100：采集第一电流镜电路的第一局部电压信号；

第二采集电路200：采集第二电流镜电路的第二局部电压信号；

控制模块200：接收第一采集电路100所输出的第一局部电压信号和第二采集电路200所输出的第二局部电信号并根据第一局部电压信号和第二局部电信号输出控制信号；

阻抗调节模块300：包括多级阻抗调节单元，接收控制模块200所输出的控制信号；

所述控制模块200通过选择地开启阻抗调节单元使能所述电流镜400接收梯度等效阻抗，所述电流镜400再输出放大电压。

具体地，所述第一电流镜400电路由场效应管q2、第一电流源i1组成；所述第二电流镜400由场效应管q6和第二电流源i2组成；

场效应管q2的源极与第一电流源i1连接，第一电流源i1的另一端接地；

场效应管q6的源极与第一电流源i2连接，第一电流源i2的另一端接地；

场效应管q2的漏极通过第三电阻r3与vcc500相连；

场效应管q6的漏极通过第十三电阻r13与vcc500相连。

具体地，所述第一采集电路100与第二采集电路200电路结构相同；

所述第一采集电路100包括第四电阻r4、第十一电阻r11、第五电容c5、第一二极管s1、第二二极管s2、第六电容c6、第十五电阻r15、第十六电阻r16、第七电容c7、第三二极管s3、第一齐纳二极管d1、第八电容c8、第九电容c9、第十八电阻r18、第二齐纳二极管d2、第四二极管s4、第二十电阻r20、第二十一电阻r21、第十电容c10、第十一电容c11、光耦u1和施密特触发器cs1093；

第四电阻r4的一端连接参考电压，第十一电阻r11的一端连接电流镜相连，第四电阻r4的另一端与第五电容c5的一端连接到第一电位点，第十一电阻r11的另一端与第五电容c5的另一端连接到第二电位点；

第一二极管s1的高电极连接到第一电位点，第一二极管s1的另一端与第六电容c6的一端连接到第三电位点，第二二极管s2的高电极连接到第二电位点，第二二极管s2的高电极与第六电容c6的另一端连接到第四电位点；

第十五电阻r15的一端以及第三二极管s3的高电极与第三电位点连接，第十六电阻r16的一端以及第七电容c7的一端连接到第四电容点；

第七电容c7的另一端与第三二极管s3的低电极与第一齐纳二极管d1的低电极连接至第五电位点；

第七电容c7的另一端与第一齐纳二极管d1的高电极连接至第六电位点；

第八电容c8、第九电容c9和第十八电阻r18的一端连接到第五电位点，第八电容c8、第九电容c9的另一端连接到第六电位点；

第十八电阻r18的另一端与场效应管q1的漏极相连，第九电容c9的另一端与第二齐纳二极管d2的高电极连接，第二齐纳二极管d2的低电极与场效应管q1的源极以及第十九电阻r19的一端连接，第十九电阻r19的另一端与第四二极管s4的低电极连接，第四二极管s4的高电极与第二齐纳二极管d2的高电极连接并同时与光耦u1的第一端连接，第四二极管s4的低电极与光耦u1的第二端连接；

第二十电阻r20的一端连接u1的第六引脚，第二十电阻r20另一端连接cd4093的第一引脚，cd4093的第一引脚和第二引脚连接，cd4093的第三引脚连接输出端，cd4093的第七引脚接地，cd4093的第十四引脚接5v电源。

具体地，所述阻抗调节模块300包括第一级阻抗调节单元、第二级阻抗调节单元和第三级阻抗调节单元；

所述第一级阻抗调节单元包括第五电阻r5、第八电阻r8和场效应管q3；

所述第二级阻抗调节单元包括第六电阻r6、场效应管q4和第七电阻r7；

所述第三级阻抗调节单元包括第九电阻r9、第十电阻r10和场效应管q5；

所述阻抗调节模块300由第五电阻r5、第八电阻r8、场效应管q3、第六电阻r6、场效应管q4、第七电阻r7、第九电阻r9、第十电阻r10和场效应管q5组成；

第五电阻r5与场效应管q2的源极连接，第五电阻r5的另一端同时与场效应管q3的漏极以及第六电阻r6连接,场效应管q3的源极与第八电阻r8连接，第八电阻r8与场效应管q6的源极连接；

第六电阻r6的另一端与场效应管q4的漏极以及第九电阻r9连接，场效应管q4的源极与第七电阻r7连接，第七电阻r7的另一端与场效应管q3的源极连接；

第九电阻r9的另一端与场效应管q5的漏极连接，场效应管q5的源极与第十电阻r10连接，第十电阻r10与场效应管q4的源极连接；

场效应管q3的栅极与场效应管q4的栅极以及场效应管q5的栅极均与控制模块200连接。

具体地，场效应管q3的开启电压大于场效应管q4的开启电压，场效应管q4的开启电压的开启电压大于q5的开启电压。

具体地，还包括高频输入端口和高频输出端口；

高频输入端口的第一端子通过第三电容c3与电流镜400的场效应管q2的栅极连接；

高频输入端口的第二端子通过第一电容c1与电流镜400的场效应管q6的栅极连接；

高频输出端口的第一端子通过第四电容c4与电流镜400的场效应管q2的漏极连接；

高频输出端口的第二端子通过第二电容c2与电流镜400的场效应管q6的漏极连接。

当控制模块的控制信号电压值小于场效应管q4的开启电压大于场效应管q5的开启电压的时候场效应管q5开启，阻抗调节模块中的第五电阻r5、第九电阻r9、第十电阻r10、第八电阻r8、第六电阻r6和第七电阻r7串联调节电流镜的输出；

当控制模块的控制信号电压值小于场效应管q3的开启电压大于场效应管q4的开启电压的时候场效应管q4开启，阻抗调节模块中的第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7和第八电阻r8串联调节电流镜的输出；

当控制模块的控制信号电压值大于等于场效应管q3的开启电压时，阻抗调节模块中的第五电阻r5、和第八电阻r8串联调节电流镜的输出；

调节控制模块的输出控制信号电压值可以调节电路中的阻抗从而调节电流镜的输出，实现电路的信号梯度放大。

本申请中的控制模块200主要包括反相器、触发器、计数器和缓存器，需要能够输出不同控制信号电压值对阻抗调节模块进行梯度调节，例如：采用asic或fpga。

本申请的电流镜为高阻抗电流镜。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。