CN104937840A - 特别用于激光风速计的模拟放大器件 - Google Patents

Abstract

一种模拟放大器件，其包括：-第一级(28)，其包括具有共基极的晶体管(36)，该晶体管在其发射极或源极接收调制输入电流，第一级的输出信号对应于集电极的信号，-第二级(30)，其由下一个放大器构成，所述放大器包括具有共集电极或漏极配置的晶体管(38)，-第三级(32)，其包括具有共发射极配置的晶体管(40)，以及-第四级(34)，其是放大级，具有允许一方面实现放大，另一方面实现阻抗匹配的装置。应用于光学返回注入的激光风速计。

Description

特别用于激光风速计的模拟放大器件

技术领域

本发明涉及一种模拟放大器件，其尤其适用于激光风速计，例如具有光学返回注入(optical retro-injection)的激光风速计。

背景技术

因此，本发明属于电子器件领域，更具体而言属于放大器领域。传统地，使用探测器测量物理量的大小。于是，探测器提供表示所测物理量级的电信号。有些探测器提供的信号可以直接使用。而对另一些探测器而言，所提供的信号必须经放大后才能使用。

因此，对于要在同一时间显示升高的增益、宽带宽和低噪音的放大器而言存在问题。这些放大器用于处理具有非常小的调制指数的信号。这意味着相对于信号的平均值，信号的变化非常小。因此，在任何情况下，该信号都淹没在固有噪音中。

在激光风速计领域就发现该问题。在该领域中，使用激光束和确定风速的探测器通过分析被悬浮空中的微粒反射的光束来测量风速。通过比较反射的发光信号的频率和应对的入射信号的频率进行测量。两信号频率的差值是粒子速度的函数，且被称为“多普勒效应”。

在激光风速计中，使用光电二极管作为测量探测器。光电二极管接收入射光和反射光，发射相对应的信号。相较对应于入射光的信号而言，对应于反射光的信号非常微弱。在该风速计中，需要测量所提供信号中的对应于反射光的部分。

激光风速计已被公开，例如文献WO-2011/042678。该文献中记载的器件包括用于发射激光束的装置，该光束被称为发射光，在预定焦距聚焦发射光的装置，接收被空气中存在的微粒反射的发射光的装置，该光束被称为反射光，以及传输介于发射光和反射光之间的干涉信号的装置，通过处理该信号推导出微粒的速度。传输装置包括激光二极管，接收装置通过自混合与激光二极管相关。该风速计也称为具有光学返回注入的激光风速计。

文献DE-2643892公开了一种放大电路，其一方面表现了具有共基极配置的三极管阶段，并作为输出阶段，另一方面表现了具有共集电极配置的三极管攻击阶段(transistorized attack stage)，其中，攻击阶段和输出阶段通过匹配电路连接，该匹配电路的输入阻抗远大于其输出阻抗。该文献中所提的电路具有显著的输入阻抗。如果该阻抗耦合到一个光电二极管的结电容，将会明显限制系统的带宽。

而且，具有运算放大器的跨阻抗放大器是已知的，其中提供电压V_out的输出端通过电阻R_f和接收输入电流i_in的负向输入端连接。因此，该配置的增益对应于电阻R_f。考虑到现有技术中的运算放大器，对于如上文所提的相较于平均信号值而言信号的变化量非常小的信号而言，并不能有效地使用该配置。

发明内容

因此，本发明的一个目的是得到较低的噪音等级(例如比包括运算放大器的跨阻抗放大器的噪音等级低)，但保留满意的增益，带宽和输入/输出的阻抗，以及有利地稳定的性能而没有振荡风险。

因此，本发明的目的是提供具有出色性能的放大器以及使用该放大器特别用于具有光学返回注入的激光风速计的光电探测模块中。然而，根据本发明的放大器也能用于其他的小信号叠加在大信号上的应用中。

根据本发明的器件有利地具有宽带宽。由噪声谱密度定义的放大器件的噪音将被限制。而放大器提供的增益将很显著。

放大器优选地具有并不干扰其优良特性的供给。

当放大器应用于激光风速计的探测模块时，该放大器具有的宽带宽使之可能在较大速度范围内测量风速。在此应用中，放大器接收来自光电二极管的调制电流，该光电二极管是激光风速计的探测器的一部分。于是，返回放大器输入端的噪音将大于光电二极管的噪音。放大器的增益应该满足后端的输出端噪音应显著大于用于风速计探测模块中的模数转换器的噪音。

在具有光学回注的激光风速计领域，通过放大电子技术应该能提升风速计性能。举例来说，在本发明的初始部分，说明书提到需同时具有一个大于50kΩ的跨阻抗增益V_out/i_in(即，电路输出电压与从输入电流的关系)，一个在源极阻抗之前的低输入阻抗(也即低于100Ω)，与9×10^-23A²/Hz等值的返回低输入端的噪音，大于100MHz的带宽以及一个具有50Ω的输出阻抗。

为了得到允许该性能实现的放大电路，本发明提出了一个包括四级级联的模拟放大器件，一个用于接收调制电流的输入端，以及一电压输出端，器件还包括接地电压和供给电压。

根据本发明，该器件包括：

-第一级，其包括具有共基极或阵列(array)配置的晶体管，该晶体管通过其发射极或源极处的电容接收调制输入电流，并且第一级的输出信号对应于集电极或漏极的信号，

-第二级，其由下一个放大器构成，所述放大器包括具有共集电极或漏极配置的晶体管，该晶体管的基极或阵列接收第一级的输出信号，集电极或漏极连接供给电压，发射极或源极通过一电阻接地并且提供第二级的输出信号，

-第三级，其包括具有共发射极或共源极配置的晶体管，该配置与发射极或源极的电阻解耦合，其中基极或阵列通过电容接收第二级的输出信号以及输出信号对应于集电极或漏极的信号，

-第四级，其是放大级，允许一方面实现放大，另一方面实现阻抗匹配。

该多级结构能获得显著增益，使用所提的晶体管能得到具有运算放大器的放大器件所不能获得的性能。在激光风速计领域，此处所提的新型结构使所执行的风速测量的性能显著提升。

可以使用包括基极，发射极和集电极的“传统”晶体管或包括作为其一部分的阵列(array)、源极、漏极的场效应晶体管实施本发明。

在根据本发明的模拟放大器件的一个优选实施例中，在第一级中，发射极(或源极)也通过电阻接地，基极通过电容接地，保持基极电势接近于接地极电势，以及集电极通过电阻连接供给电压。

本发明的一个有利的方式是，在第三级中，基极或阵列极化为接近接地极电压的电压，发射极或源极通过RC电路接地，集电极或漏极通过电阻连接供给电压。

在一个实施例中，第四级能包括运算放大器，该运算放大器在其非反相的输入端通过一电容接收第三级的输出信号，其中运算放大器的输出端对应于放大器件的输出端。在该实施例中，运算放大器的反相输入端通过电阻以及串联电容接地，输出端通过电阻连接反相输入端，运算放大器的非反相输入端极化为大致对应于供给电压一半的电压值。

可以提供一个变换例，第四级一方面包括具有晶体管的放大电路，另一方面包括可能也具有晶体管的跟随电路(following circuit)。放大电路例如可包括共发射极(或源极)配置，而跟随电路能具有第二级的配置类型。此处使用的运算放大器优选地是一个具有逆反应电流放大器，该放大器的动态性能好于具有电压逆反应的运算放大器。

也有可能想到第四级是晶体管和运算放大器的组合配置。

此处所提的第四级的不同结构允许同时实现放大和阻抗匹配。

根据本发明的模拟放大器件，第一级中使用的晶体管有利地是NPN型晶体管，因为该晶体管的过渡频率大于PNP型晶体管。

第二级的晶体管优选地具有和第一级晶体管相同的特性。因此，其增加的电荷容量接近于基极集电极间的容量，这导致截止频率以因子2而下降。

例如，还有利于提供第三级的晶体管具有和第一级晶体管相同的特性。

本发明还涉及由模拟放大器件组成的单元，以及涉及该模拟放大器件的供给系统，其特征在于该模拟放大器件是如上所述的器件，供给系统一方面包括输入滤波器，另一方面包括滤波模块，该滤波模块在输入滤波器和放大器件的各级之间允许绝缘和低频率解耦以及绝缘和高频率解耦。使用该结构，放大器件中的相邻各级间能很好的绝缘，通过输入滤波器所述供给也能很好地尤其对外部干扰绝缘。

例如，各滤波模块包括供给路径，在该供给路径上一方面可设置线性调节器，另一方面可设置铁氧体(ferrite)。该结构具有良好绝缘以及所需的解耦。

最后，本发明还涉及具有光学返回注入的多普勒效应激光风速计，其包括用于发射激光束的激光二极管，透镜，该透镜用于一方面聚焦激光二极管发射的激光束，另一方面，聚焦位于称为测量容积的容积中的被微粒反射的光束，被反射的光束对应于激光二极管发射的光束，光电二极管，该光电二极管用于接收穿过激光二极管的反射光束，用于放大由光电二极管提供的信号的装置，以及处理放大信号的装置。

根据本发明的这种风速计的特征在于，放大装置包括如上所述的模拟放大器件。

附图说明

通过如下描述并参考所附的示意性附图，本发明的其它特征和优点将会显而易见，在附图中：

-图1示意性地显示了具有光学返回注入的激光风速计的原理；

-图2示意性地显示了获得所述激光风速计的串行图；

-图3是根据本发明的放大器件的示意图；

-图4是根据本发明的放大器件的第一级的实施例的示例；

-图5是根据本发明的放大器件的第二级的示例的示意图；

-图6是根据本发明的放大器件的第三级的示例的示意图；

-图7是根据本发明的放大器件的第四级的示例的示意图；

-图8示出了与根据本发明的放大器件相关的供给器件；

-图9示意性地显示了图8所示供给器件的输入滤波器；以及

-图10示出了图8所示供给器件的滤波器，其与根据本发明的放大器件的一个状态相关。

具体实施方式

图1显示了一个具有光学返回注入的多普勒效应激光风速计。该风速计使用由随风而起的微粒产生的减扩散信号以计算风速值。

图1中可识别出用于发射激光束的激光二极管2。激光二极管2包括一个光学腔，其内产生光束。由激光二极管2发射的光束通过光学系统4向测量区域6聚焦。在测量区域6的微粒将反射入射光束，其将由光学系统4重新定向于激光二极管2。因此，反射光穿过激光二极管2并和激光二极管2光学腔中的激光光波相互作用。鉴于激光二极管2不仅传输至前端(即至光学系统4)也传输至后端(即至光电二极管8)，光电二极管8接收的激光束对应于激光光波和测量区域6中微粒反射或减扩散(retro-diffused)的光波的相互混合。容易理解的是，测量区域6中微粒反射或减扩散的光束功率远小于激光二极管2发射的光束功率。

如果直接从激光二极管2出去的激光功率是P₀，而P₂是到达光电二极管8的功率，其对应于直接从激光二极管2产生的，通过测量区域6中微粒的反射光束调制在多普勒频率的入射光，则调制深度以及功率可写为：

P₂(t)＝P_o(1+mcos(2πΔft))

多普勒频率由公式表示为：

$\mathrm{\Δf}=\frac{2}{\mathrm{\λ}}|\stackrel{\→}{V}\·\stackrel{\→}{u}|$

是视为风速矢量的微粒速度矢量。

是对应于光轴或也可以是激光光束的传播轴的单位矢量。

是将速度矢量投影在激光光束轴上的点积。

λ是激光的波长。

m是由相互作用而产生的调制和频率的指数。

信号的调制指数m一方面是探测配置参数的函数，另一方面是激光二极管参数的函数。

以本领域技术人员公知的法布里-珀罗(Fabry-Perot)激光二极管为例，如果激光波长是785nm，光功率是100mW，还具有20mm的聚焦透镜，其直径为20mm，焦距1m，那么调制指数m可以例如是1.5×10^-4。

因此，光电二极管8具有将调制光功率(P₂)转换为调制电流的功能。

然后，电流将被放大以获得电压。因为调制指数非常小，即使放大后信号也淹没在噪音中。另一方面，在频率域，信噪比可以是足够大的，并且如果信噪比足够大，信号谱就能够在噪音等级之上得到对应于多普勒频率的尖峰。因此，通过应用离散傅里叶变换(DFT)可能找到对应于该尖峰的多普勒频率，从而从中推导出风速。

图2示出了激光风速计的串行图，然而在其它的电子器件，特别是测量器件中也能找到相似的器件。

图2左侧是模拟卡10，其中能找到激光二极管2和光电二极管8。该模拟卡10也支持其后的被称为放大器12的放大器件，下文将更详细地描述。

该放大器12的目的是提供能够被用于处理放大信号的数字卡14使用的电信号。图2显示了数字卡的一个示例，其示意性地在此说明。例如，低通滤波器16位于该卡的输入端。模数转换器(也称为ADC)18位于滤波器的下游，其后是可编程门阵列，也称为FPGA(现场可编程门阵列)20。多个模块位于FPGA 20中，用于执行多种计算，诸如像执行傅里叶变换，使用该变换的结果等。一旦执行了该计算，通信模块22以规范化的方式给出结果，在这种方式下，数据记录仪或计算机24(例如个人计算机)能使用这些结果。

图3显示了放大器12的示意图。该图也显示了向放大器12提供电流i(t)的电流产生器26。放大器12包括第一级28，第二级30，第三级32和第四级34。第一级28的输出端具有电压V1(t)，第二级的输出端具有电压V2(t)，第三级的输出端具有电压V3(t)，放大器12的输出端具有电压Vs(t)。

放大器12首先在第一级28执行电流-电压转换。对于第二级30，其执行必要的阻抗匹配，以防止在第一级28得到的增益下降。第二级30起第一级28和第三级30之间的接口作用，即是一个补充放大级。此处所提的第四级34具有再次增大整个串行增益的目的，以及在数字卡14采集信号前进行阻抗匹配。

图4显示了第一级的一个示例。第一级28在输入端接收电流i(t)。在环绕晶体管36的共基极配置中实现第一级28。该配置同时提供了较好的带宽和显著增益。而且，其与例如使用运算放大器(用于现有技术中)相比提供了显著的稳定性。此处使用的晶体管36是包括基极、发射极和集电极的传统晶体管。然而，它也可以是场效应晶体管(就像此处描述的放大器件的其他晶体管)。

流经第一电容C1的电流i(t)被传输到晶体管36的发射极。晶体管36的发射极也通过第一电阻R1接地。此电阻起到恒定晶体管36的发射极处电流的作用。例如，此电流被恒定在0.25mA，以便限制噪音的信干比的劣化。晶体管36的集电极通过电阻R2连接供给电压Vcc。电阻R2起到恒定第一级28的增益的作用。

晶体管36的基极通过电阻R3和R4维持在恒电位。电阻R3被连接在晶体管36的基极和接地极之间，而电阻R4被连接在晶体管36的基极和供给电压Vcc之间。在晶体管36的基极处也设置电容C2，该电容起到解耦合电容的作用。电容C2被连接在晶体管36的基极和接地极之间。这种配置使得基极/集电极结的过渡电容最小化。在动态方式下，该连接视为接地。这种配置的输入阻抗随基极发射极的功能而动态变化。

该配置的输出阻抗是R2。通过解耦合电容C2抑制连续电流。因此，该配置的极化不是光电二级管8极化的函数。

优选地，晶体管36是NPN型晶体管，因为其过渡频率大于PNP型晶体管的过渡频率。

图5显示了第二级30的实施例。第二级实施阻抗匹配，以便在连接第三级32时防止第一级28的增益下降。第二级30包括优选地与第一级晶体管36相同的晶体管38。然而，第二级的配置不同因为其是共集电极配置。在这级上，通过第一级28的极化以及设置在晶体管38的发射极和接地极间的电阻R5来稳定电流，因为这一级没有连接电容。然而，图5所示的随后的配置对降低第一级的截止频率的第一级28增加了电荷容量。为了消除此现象，选择减少第一级28的增益以增加其带宽。由于晶体管38具有和晶体管36相同的特性，晶体管38增加的电荷容量接近于基极集电极容量。因此，这导致截止频率以因子2下降。为了弥补此下降，增益也同比例降低。因此，级增益将损失6dB。

图6显示了第三级32。该级是补充放大级，用来扩大放大器12的整体增益。此处建议设置包括共发射极配置的晶体管40的第三级32，该配置解耦合发射极的电阻。由于第二级32的输入电压只有几mV，此处配置不是必须集成逆反应从而限制振幅的失真。晶体管40自身优选地具有和第一级的晶体管36相同的动态特性。因此，晶体管40能通过其过渡频率和其较小的结电容确保显著增益和宽带宽。

为了最小化晶体管40基极集电极结的过渡电容，具有电阻R6和R7的极化阵列稳定基极的电压尽可能地使其接近接地极，从而最小化基极集电极结的过渡电容。电阻R6设置在晶体管40的基极和供给源Vcc之间，而电阻R7设置在晶体管40的基极和接地极之间。为了获得接近于接地极的电压，电阻R7相对于电阻R6非常小。在第三级32的输入端，电容C3使得两级的极化点分离，从而实现第三级32的参数控制，而不考虑第二级30的参数。

设置在发射极和接地极间的电阻R8使得将要在晶体管40循环的电流恒定。例如，该电流值恒定在1mA。电阻R8被解耦。

在图6中，设置在晶体管40的集电极和供给电压Vcc间的电阻R9使得放大级的增益恒定。该电阻R9也提供第三级32的输出阻抗。

图7显示了所提的用于实现第四级34的配置。通过预算放大器42实现。在通过电容C4以消除信号的直流分量(continuous component)后，来自第三级32的信号到达运算放大器42的非反相输入端。因此，通过电阻R10和R11的阵列能极化运算放大器42的非反相输入端。电阻R10设置在运算放大器42的非反相输入端和供给电压Vcc之间，而电阻R11被连接在运算放大器42的非反相输入端和接地极之间。通过选择两个相同的电阻R10和R11，以电压值Vcc/2实现非反相输入端的极化。

运算放大器的输出端通过电阻R13连接其反相输入端。运算放大器42的反相输入端也通过电阻R12和电容C5连接接地极。该增加的电容C5避免了直流电压的放大，因而允许不考虑运算放大器的补偿电压。电阻R12和R13使得第四级34的增益恒定。

此处可以优选地使用具有逆反应电流的运算放大器42，从而获得相对于传统具有逆反应电压运算放大器的更好的动态特性。该运算放大器42也可以具有反相输入端没有高阻抗的优势，避免在该输入端由电场而产生的耦合。

第四级确保放大和匹配阻抗的功能。在所描述的结构中，此处可以想到用确保这两个功能实现的其他配置来替代已述配置。因此，例如，可以提供共发射极型放大配置(或共源极场效应晶体管)和其后的具有晶体管或运算放大器的配置的组合。后者的解决方案能得到准最佳的其后步骤。

接着，通过安装级联的上述不同级来得到放大器12。例如，在第一级28的水平上能获得53dB的增益。对于第三级32，能获得28dB增益。最后，第四级能具有23dB的增益。通过纯图示的但非限定性方式给出放大器12在这些数字值下总共能获得104dB的增益。

例如，放大器的带宽是125MHz，而其噪声谱密度是8·10^-23A²/Hz。

在激光风速计的应用例中，当入射光波长是785nm且风直接吹来时，该性能使得可测风速达到49m/s。这使可测的风速得到提高。

为了达到该性能，限制所有作用在放大器12上的干扰是适当的。尤其适合关注该放大器的电供给。该供给特别提供在放大器12各级中的电压Vcc。

本说明书提出通过提供恒电压的供给器件给放大器12供给。实际上，考虑到放大器12的增益和带宽，增益和带宽的乘积将增大且导致谐振风险。该风险会干扰耦合回输入端的供给。考虑到放大器12的特性，如果外部干扰影响了供给，该干扰将会在放大器的输出端被放大，从而影响输出信号，导致不可能进一步的数据分析。

放大器供给阵列应优选地设置成在供给电极和接地极之间的有源组件，并且阻抗尽可能的小。两个有源组件之间的供给电极处的阻抗应该尽可能的大，以便最小化放大器一级对放大器另一级的影响。最后，放大器供给阵列有利地设置成在模拟卡的输入端过滤所有的外部干扰。

此处，放大器的各级需要相同的供给电压。因此，现有技术的解决方案是通过给各级增加解耦合电容以相同路径或相同供给面(feed plane)供给放大器各级。接着，通过单个稳压器或者可能是单个铁氧体事先过滤相对于外部的该相同路径或相同供给面。然而，对于上述放大器的不同级该构架可能并非足够，因为一方面放大器不同的级之间不是足够的绝缘，另一方面级的增益太大。这两个因素的组合导致放大器具有并不需要的谐振特性。

图8示意性地显示了上述放大器的初始供给阵列。此处选择独立提供放大器的各级，以达到最大化各级间的通过专用稳压器和专用铁氧体供给的阻抗的目的。稳压器具有在各级间以低频(例如<1MHz)绝缘的目的，而铁氧体允许在各级间以高频(例如>1MHz)绝缘。

图8所示的阵列首先包括一个供给连接器44，其将供给阵列连接至电源。如上所述，供给阵列在输入端包括输入滤波器46，图9将给出滤波器46的更多信息。在输入滤波器之后，有个放大器各级的供给块。图8显示了放大器12中的必要的四个供给块中的两个供给块。图10显示了一个供给块的示例。供给放大器12各级的各供给块包括产生低频绝缘和低频解耦合的第一模块48，产生高频绝缘的第二模块50和产生高频解耦合的第三模块52。

图9显示的输入滤波器46标出了对放大器12的带宽以最优方式起作用的连接情况。该输入滤波器设置在配置的输入端，以使整个电路避免在卡输入端产生外部干扰，该干扰例如可以是上游供给的解耦合，系统数字部分辐射和产生的发射耦合，外部波线(例如无线发射)的耦合等。因此该输入滤波器46以这种方式被实现，从而最大化经过供给的附加信号的损失。

供给连接器44提供电势Vcc_d和GND_d，这些电势在图9左侧的输入滤波器46的输入端被显示出。电势54，有时称为屏蔽(SHIELD)，代表系统的机械接地极(和屏蔽极)。

连接滤波器L1的电容C6和C7可以过滤与机械接地极相关的放大器各级供给的正常模式。而且，连接滤波器L1的电容C8和C9在其部分可以过滤不同模式。

以这种方式实现的滤波器46应该有效地工作在放大器12的带宽上。先前所给的数字示例中，输入滤波器应该有效地工作在从100kHz到至少150MHz的频率范围内。因此，电容C6，C7，C8和C9的阻抗必须在其频带上尽可能的小(低于1Ω)，此处的滤波器L1的阻抗必须尽可能的大(大于1Ω)，其应用在正常模式以及不同模式下。

然后，在输出端，输入滤波器46提供电势Vcc和GND，这些电势上已经“去除”了供给电势Vcc_d和GND_d产生附加电势。

在输入滤波器46形成了第一滤波器后，各放大级设置了供给块。图10显示了该供给块。

为了在第一滤波器和其对应的放大级间产生滤波，建议使用线性调节器(U1，具有相关的解耦合电容C11和C12)。设置该调节器用来补偿对应级所消耗的电流(通常小于50mA)。以LDO(低压差)命名的调节器允许优选地下降较小的电压，从而失去尽可能小的功率。通常调节器允许对于兆赫级的功率的绝缘大于30dB(准确数字取决于所选的调节器)：两级间的对于兆赫级的功率的绝缘是60dB。

为了完成组装以及达到150MHz的解耦合(针对上文给出的数字例)，此处建议在调节器后增加无源组件。首先，例如对于已给的数字值，铁氧体FB1具有从几MHz到150MHz(如果可能，会更大)的大于100Ω的阻抗。在图10所示的示意图中，在供给路径上串联设置铁氧体FB1。在该铁氧体后，在供给路径和接地极间平行设置电容C13。电容C13有利地具有从几MHz到150MHz的低于1Ω的阻抗(对于上述数字例)。铁氧体FB1还防止电容C12和电容C13的谐振。

此处显示的以及图8-10所示的供给阵列允许在放大器12的整个可用带宽上实现下面的功能：对外部干扰的绝缘，不同级间绝缘，足够小以保证优良功能的有源组件的供给阻抗。

本发明不限于上文通过非限定性示例的方式所述的优选实施例，也涉及在下面的权利要求的框架中本领域技术人员所能想到的所有实施例的变换例。

Claims (13)

1.一种模拟放大器件，其包括级联的四级(28，30，32，34)，接收调制电流的输入端，以及电压输出端，所述器件还包括接地极和供给电压，其特征在于，

-第一级(28)，其包括具有共基极或阵列配置的晶体管(36)，该晶体管通过其发射极或源极处的电容(C1)接收调制输入电流，所述第一级的输出信号对应于集电极或漏极的信号，

-第二级(30)，其由下一个放大器构成，所述下一个放大器包括具有共集电极或漏极配置的晶体管，该晶体管的基极或阵列接收所述第一级(28)的输出信号，集电极或漏极连接供给电压，发射极或源极通过电阻(R5)接地并且提供所述第二级(30)的输出信号，

-第三级(32)，其包括具有共发射极或共源极配置的晶体管(40)，该配置与发射极或源极的电阻解耦合，其中基极或阵列通过电容(C3)接收所述第二级(30)的输出信号并且输出信号对应于集电极或漏极的信号，

-第四级(34)，其是放大级，允许一方面实现放大，另一方面实现阻抗匹配。

2.根据权利要求1所述的模拟放大器件，其特征在于，在所述第一级(28)中，发射极(或源极)还通过电阻(R1)接地，基极通过电容(C2)接地，保持基极电势接近于接地极电势，以及集电极通过电阻(R2)连接供给电压。

3.根据权利要求1或2所述的模拟放大器件，其特征在于，在所述第三级(32)中，基极或阵列极化为接近接地极电压的电压，发射极或源极通过RC电路接地，集电极或漏极通过电阻(R9)连接供给电压。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的模拟放大器件，其特征在于，所述第四级(34)包括从下列单元中选择的放大电路，所述单元包括：

-运算放大器电路，以及

-电路，其包括具有晶体管和下一级的放大级，所述下一级具有晶体管或者也具有运算放大器。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的模拟放大器件，其特征在于，所述第四级(34)包括运算放大器(42)，在运算放大器的非反相的输入端通过电容(C3)接收所述第三级(32)的输出信号，其中所述放大器的输出端对应于放大器件的输出端。

6.根据权利要求5所述的模拟放大器件，其特征在于，所述运算放大器(42)的反相输入端通过电阻(R12)以及串联电容(C5)接地，输出端通过电阻(R13)连接反相输入端，所述运算放大器(42)的非反相输入端极化为大致对应于供给电压一半的电压值。

7.根据权利要求5或6所述的模拟放大器件，其特征在于，所述运算放大器(42)的所述第四级(34)是具有逆反应电流的放大器。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的模拟放大器件，其特征在于，在所述第一级(28)中使用的晶体管(36)是NPN型晶体管。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的模拟放大器件，其特征在于，所述第二级(30)中的晶体管(38)具有和所述第一级(28)中的晶体管(36)相同的特性。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的模拟放大器件，其特征在于，所述第三级(34)中的晶体管(40)具有和所述第一级(28)中的晶体管(36)相同的特性。

11.由模拟放大器件构成的单元以及所述模拟放大器件的供给系统，其特征在于，该模拟放大器件是根据权利要求1至10中任一项所述的模拟放大器件，所述供给系统一方面包括输入滤波器(46)，另一方面包括滤波模块，该模块在输入滤波器和放大器件的各级之间允许绝缘和低频率解耦以及绝缘和高频率解耦。

12.根据权利要求11所述的单元，其特征在于，每个滤波模块包括供给路径，在供给路径上一方面可设置线性调节器(U1)，另一方面可设置铁氧体(FB1)。

13.一种具有光学返回注入的激光风速计，其包括用于发射激光束的激光二极管(2)，透镜(4)，该透镜用于一方面聚焦激光二极管(2)发射的激光束，另一方面，聚焦位于称为测量容积(6)的容积中的被微粒反射的光束，被反射的光束对应于激光二极管(2)发射的光束，光电二极管(8)，用于接收穿过激光二极管(2)的反射光束，由所述光电二极管(8)提供的信号的放大装置(12)，以及处理放大信号的装置，其特征在于，所述放大装置包括根据权利要求1至10中任一项所述的模拟放大器件。