CN100478707C - 精密隔离放大仪前置放大及滤波电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种精密隔离放大仪前置放大及滤波电路，其包括输入保护电路，缓冲电路，放大及滤波电路，所述输入保护电路，缓冲电路，放大及滤波电路顺次连接，放大及滤波电路宜为三级放大及滤波电路，各级的电路结构相同。本发明由于采用多级多档放大，档差小，有效放大了大小不同的信号，减少了误差；另外应用低温漂放大器，减少了环境温度变化对测量数据的影响，提高了精度；在每级放大的输出端设计了无源的RC滤波器，与有源滤波器相比减小了噪声。
Description
技术领域
本发明涉及一种放大及滤波电路，尤其是涉及一种精密隔离放大仪前置放大及滤波电路。
背景技术
目前在电法地质勘探仪器中，一般在其前置设有增益放大功能，但档差比较大，如MT仪器中采用的是0dB，20dB，40dB的变化，对一定的输入信号有时得不到合适的放大，从而引起不必要的误差；而且电路中采用的是一般的运算放大器，其温漂大，对于经常在野外工作的电法地质勘探仪器来说，其环境温度变化大，测量小信号时会产生很大的误差；另外，在仪器中还单独设有数个有源滤波器，由于增加了有源器件，因而增加了噪声，对放大小信号会产生很大误差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种档差小，误差小，噪声低的精密隔离放大仪前置放大及滤波电路。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：其由输入保护电路，缓冲电路，至少两级放大及滤波电路依次串连构成，优选方案是：所述放大及滤波电路由三级或四级放大及滤波电路顺次连接构成；所述两级、三级或四级放大及滤波电路的电路结构宜相同。
所述放大器宜选用零漂移运算放大器；滤波器选用无源RC滤波器。
本发明由于采用多级多档放大，档差小，有效放大了大小不同的信号，减少了误差；另外应用低温漂放大器，减少了环境温度变化对测量数据的影响，提高了精度；在每级放大的输出端设计了无源的RC滤波器，与有源滤波器相比减小了噪声。
附图说明
图1为本发明结构框图；
图2为本发明一实施例的电路图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
参照附图1、2：本实施例包括输入保护电路1，缓冲电路2，三级放大及滤波电路；输入保护电路1，缓冲电路2，第一级放大及滤波电路3、第二级放大及滤波电路4及第三级放大及滤波电路5顺次连接；三级放大及滤波电路电路结构相同。输入保护电路1包括二极管D1、D2，由电阻R0、电容C0组成的滤波截止频率为300Hz-1.8kHz的滤波电路，电阻R0一端接信号输入端，另一端与二极管D1的负极、二极管D2的正极、电容C0一端连接，二极管D1的正极接+V，二极管D2的负极接-V，电容C0另一端接地。本实施例滤波截止频率选择为320Hz，同相输入，以提高输入阻抗；所述缓冲电路2包括运算缓冲器U0，采用芯片LTC1250，电阻R0输出端与运算缓冲器U0的同相端连接，运算缓冲器U0的输出端与其反相端连接；三级放大及滤波电路的每一级放大及滤波电路的电路结构相同，均由零漂移运算放大器U1组成，采用芯片LTC1250型，第一级放大及滤波电路3的零漂移运算放大器U1同相端接缓冲电路2运算缓冲器U0的输出端，零漂移运算放大器U1的反相端接反馈电阻R1f以及增益选择电阻R12、R13、R14，其中反馈电阻R1f为21.6kΩ，增益选择电阻R12、R13、R14分别为10kΩ、2.4kΩ、0.706kΩ，增益选择电阻R12、R13、R14另一端通过模拟开关接地，放大及滤波电路3的运算放大器U1的输出端接由电阻R11和电容C11组成的一阶滤波电路，电容C12为50pF-200pF，本实施例取80pF，截止频率为320Hz。其余两级放大电路4、5结构和第一级放大及滤波电路3的组成一样，并顺次连接，档差分别为0dB，10dB，20dB，30dB。
工作时，信号从保护电路输入端进入，在不超过两个二极管D1、D2保护电压的情况下经过RC滤波后进入运算缓冲器U0进行缓冲，然后进入运算放大器U1进行一定倍数的放大后输出再进行滤波，这样经过三级放大滤波后就可以进入隔离放大了。
本实施例通过三级12档的增益选择，档差最小可以达到10dB，最大可以达到90dB，对不同的信号可以有效地放大，提高了测量的精度；另外零漂移的运算放大器可以达到很低的温漂以及高的精度。
Claims (7)
1、一种精密隔离放大仪前置放大及滤波电路，其特征在于，它由输入保护电路，缓冲电路，至少两级放大及滤波电路依次串连构成；
所述放大电路为零漂移运算放大器，所述滤波电路为无源RC滤波器。
2、根据权利要求1所述的精密隔离放大仪前置放大及滤波电路，其特征在于，所述放大及滤波电路由三级放大及滤波电路顺次连接构成。
3、根据权利要求1所述的精密隔离放大仪前置放大及滤波电路，其特征在于，所述放大及滤波电路由四级放大及滤波电路顺次连接构成。
4、根据权利要求1或2或3所述的精密隔离放大仪前置放大及滤波电路，其特征在于，所述各级放大及滤波电路的电路结构相同。
5、根据权利要求1或2或3所述的精密隔离放大仪前置放大及滤波电路，其特征在于，所述输入保护电路包括二极管D1、D2，由电阻Ro、电容Co组成的滤波电路，电阻Ro一端接信号输入端，另一端与二极管D1的负极、二极管D2的正极、电容Co一端连接，二极管D1的正极接+V，二极管D2的负极接-V，电容Co另一端接地。
6.根据权利要求1或2或3所述的精密隔离放大仪前置放大及滤波电路，其特征在于，所述缓冲电路包括运算放大器U0，电阻R0与运算放大器U0的同相端连接，运算放大器U0的输出端与其反相端连接。
7.根据权利要求1或2或3所述的精密隔离放大仪前置放大及滤波电路，其特征在于，所述零漂移运算放大器U1同相端接运算放大器U0的输出瑞，其反相端接反馈电阻R1f以及增益选择电阻R12、R13、R14，增益选择电阻R12、R13、R14另一端通过模拟开关接地，反馈电阻R1f另一端与零漂移运算放大器U1输出瑞连接，零漂移运算放大器U2输出瑞接由电阻R11和电容C11组成的一阶滤波电路。
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