CN203537322U - 一种微弱光电信号放大电路及处理板 - Google Patents

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谭伟
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易丽德
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Abstract

本实用新型属于信号放大处理领域,提供了一种微弱光电信号放大电路及处理板。在本实用新型中,通过可调电流源生成驱动信号源发射大小不同的微弱光电信号,然后由两级放大模块对信号源发射的微弱光电信号进行两级放大处理,可以有效解决现有微弱光电信号检测中信号放大电路只具备一级放大,使得检测灵敏度低,信号抗干扰能力差的问题。

Description

一种微弱光电信号放大电路及处理板
技术领域
本实用新型属于信号放大处理领域,尤其涉及一种微弱光电信号放大电路及处理板。
背景技术
光电检测技术已广泛应用于军事、工业、农业、宇宙、环境科学、医疗卫生和民用等诸多领域,微弱光电信号的检测在现代工业生产过程和科学技术研究中应用也很广泛。
但是,目前的信号放大电路如微弱光电信号检测中的信号放大电路,对于微微弱光电信号只采用一级放大,使得检测灵敏度低,信号抗干扰能力差。
发明内容
本实用新型实施例提供了一种,旨在解决现有微弱光电信号检测中信号放大电路只具备一级放大,使得检测灵敏度低,信号抗干扰能力差的问题。
为了解决上述技术问题,本实用新型是这样实现的:一种微弱光电信号放大电路,与信号源和电源连接,所述微弱光电信号放大电路包括:
输入端与所述电源连接,调节端与所述信号源的输入端连接,生成驱动所述信号源发射大小可调的微弱光电信号的可调电流源;和
电源端与所述电源连接,输入端与所述信号源的输出端连接,对所述微弱光电信号进行两级放大处理后输出的两级放大模块。
进一步地,所述微弱光电信号放大电路还包括:
连接在所述电源与所述两级放大模块之间,滤除所述电源中的干扰信号的滤波模块。
进一步地,所述可调电流源包括恒流源芯片U1和可调电阻器R0;
所述恒流源芯片U1的电源端为所述可调电流源的输入端,所述恒流源芯片U1的调节端与所述可调电阻器R0的第一端和电阻调节端连接,所述恒流源芯片U1的输出端和所述可调电阻器R0的第二端连接,所述恒流源芯片U1的输出端和所述可调电阻器R0的第二端的公共连接端为所述可调电流源的调节端。
进一步地,所述两级放大模块包括:
第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四极性电容C4、第五电容C5、第六极性电容C6以及两级放大芯片U2;
所述第一电阻R1和所述第一电容C1并联连接在所述两级放大芯片U2的第一级放大输出端和第一级放大反向输入端之间,所述两级放大芯片U2的第一级放大反向输入端与所述信号源的反馈端连接,所述两级放大芯片U2的第一级放大同相输入端和接地端为所述两级放大模块的输入端,所述第二电容C2和所述第二电阻R2串联连接在所述两级放大模块的输入端和所述两级放大芯片U2的第一级放大反向输入端之间,所述第四极性电容C4的阳极为所述两级放大模块的输入端,所述信号源的输出端还与所述第四极性电容C4的阳极连接,所述第三电阻R3和所述第四电阻R4串联连接在所述两级放大模块的输入端与所述两级放大芯片U2的第二级放大输出端之间,所述第三电阻R3与所述第四电阻R4的公共连接端与所述两级放大芯片U2的第二级放大反向输出端连接,所述第五电阻R5的第一端与所述所述两级放大芯片U2的第二级放大输出端连接,所述第五电阻R5的第二端为所述两级放大模块的输出端,所述第五电容C5的第一端和所述第六极性电容C6的阳极与所述第五电阻R5的第二端连接,所述第五电容C5的第二端和所述第六极性电容C6的阴极与所述第四极性电容C4的阳极连接,所述第三电容C3连接在所述第四极性电容C4的阳极与阴极之间。
进一步地,所述滤波模块包括:
三端稳压芯片U3、第七电容C7以及第八电容C8;
所述第八电容C8的第一端和所述三端稳压芯片U3的电源端与所述电源连接,所述第八电容C8的第二端和所述三端稳压芯片U3的接地端以及所述第七电容C7的第一端与所述第四极性电容C4的阳极连接,所述第七电容C7的第二端和所述三端稳压芯片U3的输出端与所述第四极性电容C4的阴极连接。
本实用新型还提供了一种微弱光电信号放大处理板,所述微弱光电信号放大处理板包括如上所述的微弱光电信号放大电路。
在本实用新型中,通过可调电流源生成驱动信号源发射大小不同的微弱光电信号,然后由两级放大模块对信号源发射的微弱光电信号进行两级放大处理,可以有效解决现有微弱光电信号检测中信号放大电路只具备一级放大,使得检测灵敏度低,信号抗干扰能力差的问题。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的微弱光电信号放大电路的模块结构图;
图2是本实用新型实施例提供的微弱光电信号放大电路的电路结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述:
图1示出了本实用新型实施例提供的微弱光电信号放大电路的模块结构,为了便于说明,仅列出与本实用新型实施例相关的部分,详述如下:
如图1所示,本实用新型实施例提供的微弱光电信号放大电路与信号源200和电源100连接,微弱光电信号放大电路包括:
输入端与电源100连接,调节端与信号源200的输入端连接,生成驱动信号源200发射大小可调的微弱光电信号的可调电流源301;和
电源端与电源100连接,输入端与信号源200的输出端连接,对该微弱光电信号进行两级放大处理后输出的两级放大模块302。
在本实用新型实施例中,信号源100输出的微弱光电信号的路数根据信号源的类型不同而不同,例如,当信号源100输出24路微弱光电信号时,设置24个可调电流源301分别生成驱动信号源100发射24路大小可调的微弱光电信号,并设置24个两级放大模块对24路微弱光电信号进行两级放大处理后输出,在本实用新型实施例中,仅列举了信号源100输出24路微弱光电信号的这种情况,在实际应用中,信号源100还可以输出1路、2路、3路等不同路数的微弱光电信号,每一路微弱光电信号对应有一个可调电流源301和一个两级放大模块302。
作为本实用新型一实施例,微弱光电信号放大电路还包括:连接在电源100与两级放大模块302之间,滤除电源100中的干扰信号的滤波模块303。
图2示出了本实用新型实施例提供的微弱光电信号放大电路的电路结构,为了便于说明,仅列出与本实用新型实施例相关的部分,详述如下:
作为本实用新型一实施例,可调电流源301包括恒流源芯片U1和可调电阻器R0;
恒流源芯片U1的电源端VIN为可调电流源301的输入端,恒流源芯片U1的调节端ADJ与可调电阻器R0的第一端和电阻调节端连接,恒流源芯片U1的输出端VOUT和可调电阻器R0的第二端连接,恒流源芯片U1的输出端VOUT和可调电阻器R0的第二端的公共连接端为可调电流源301的调节端。
作为本实用新型一实施例,两级放大模块302包括:
第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四极性电容C4、第五电容C5、第六极性电容C6以及两级放大芯片U2;
第一电阻R1和第一电容C1并联连接在两级放大芯片U2的第一级放大输出端1和第一级放大反向输入端2之间,两级放大芯片U2的第一级放大反向输入端2与信号源200的反馈端连接,两级放大芯片U2的第一级放大同相输入端3和接地端4为两级放大模块302的输入端,第二电容C2和第二电阻R2串联连接在两级放大模块302的输入端和两级放大芯片U2的第一级放大反向输入端1之间,第四极性电容C4的阳极为两级放大模块302的输入端,信号源200的输出端还与第四极性电容C4的阳极连接,第三电阻R3和第四电阻R4串联连接在两级放大模块302的输入端与两级放大芯片U2的第二级放大输出端7之间,第三电阻R3与第四电阻R4的公共连接端与两级放大芯片U2的第二级放大反向输出端6连接,第五电阻R5的第一端与两级放大芯片U2的第二级放大输出端7连接,第五电阻R5的第二端为两级放大模块302的输出端,第五电容C5的第一端和第六极性电容C6的阳极与第五电阻R5的第二端连接,第五电容C5的第二端和第六极性电容C6的阴极与第四极性电容C4的阳极连接,第三电容C3连接在第四极性电容C4的阳极与阴极之间。
在本实用新型实施例中,两级放大芯片U2由两个运算放大器芯片连接组成。
作为本实用新型一实施例,滤波模块303包括:
三端稳压芯片U3、第七电容C7以及第八电容C8;
第八电容C8的第一端和三端稳压芯片U3的电源端VIN与电源100连接,第八电容C8的第二端和三端稳压芯片U3的接地端GND以及第七电容C7的第一端与第四极性电容C4的阳极连接,第七电容C7的第二端和三端稳压芯片U3的输出端VOUT与第四极性电容C4的阴极连接。
下面对本实用新型实施例提供的微弱光电信号放大电路的工作原理进行说明。
在本实用新型实施例提供的微弱光电信号放大电路中,通过恒流源芯片U1生成驱动信号源100发射微弱光电信号,然后由可调变阻器R0调节不同的阻值改变可调电流源301输出的驱动电流的大小,进而使信号源100输出的微弱光电信号也随之发生改变,然后通过两级放大模块302的两次放大作用使信号源100输出的微弱光电信号进行两次放大,在对放大后的微弱光电信号进行检测,可以提高检测的灵敏度以及抗干扰能力。
本实用新型实施例还提供了一种微弱光电信号放大处理板,微弱光电信号放大处理板包括上述微弱光电信号放大电路。
在本实用新型实施例中,通过可调电流源生成驱动信号源发射大小不同的微弱光电信号,然后由两级放大模块对信号源发射的微弱光电信号进行两级放大处理,可以有效解决现有微弱光电信号检测中信号放大电路只具备一级放大,使得检测灵敏度低,信号抗干扰能力差的问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种微弱光电信号放大电路,与信号源和电源连接,其特征在于,所述微弱光电信号放大电路包括:
输入端与所述电源连接,调节端与所述信号源的输入端连接,生成驱动所述信号源发射大小可调的微弱光电信号的可调电流源;以及
电源端与所述电源连接,输入端与所述信号源的输出端连接,对所述微弱光电信号进行两级放大处理后输出的两级放大模块。
2.如权利要求1所述的微弱光电信号放大电路,其特征在于,所述微弱光电信号放大电路还包括:
连接在所述电源与所述两级放大模块之间,滤除所述电源中的干扰信号的滤波模块。
3.如权利要求2所述的微弱光电信号放大电路,其特征在于,所述可调电流源包括恒流源芯片U1和可调电阻器R0;
所述恒流源芯片U1的电源端为所述可调电流源的输入端,所述恒流源芯片U1的调节端与所述可调电阻器R0的第一端和电阻调节端连接,所述恒流源芯片U1的输出端和所述可调电阻器R0的第二端连接,所述恒流源芯片U1的输出端和所述可调电阻器R0的第二端的公共连接端为所述可调电流源的调节端。
4.如权利要求3所述的微弱光电信号放大电路,其特征在于,所述两级放大模块包括:
第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四极性电容C4、第五电容C5、第六极性电容C6以及两级放大芯片U2;
所述第一电阻R1和所述第一电容C1并联连接在所述两级放大芯片U2的第一级放大输出端和第一级放大反向输入端之间,所述两级放大芯片U2的第一级放大反向输入端与所述信号源的反馈端连接,所述两级放大芯片U2的第一级放大同相输入端和接地端为所述两级放大模块的输入端,所述第二电容C2和所述第二电阻R2串联连接在所述两级放大模块的输入端和所述两级放大芯片U2的第一级放大反向输入端之间,所述第四极性电容C4的阳极为所述两级放大模块的输入端,所述信号源的输出端还与所述第四极性电容C4的阳极连接,所述第三电阻R3和所述第四电阻R4串联连接在所述两级放大模块的输入端与所述两级放大芯片U2的第二级放大输出端之间,所述第三电阻R3与所述第四电阻R4的公共连接端与所述两级放大芯片U2的第二级放大反向输出端连接,所述第五电阻R5的第一端与所述两级放大芯片U2的第二级放大输出端连接,所述第五电阻R5的第二端为所述两级放大模块的输出端,所述第五电容C5的第一端和所述第六极性电容C6的阳极与所述第五电阻R5的第二端连接,所述第五电容C5的第二端和所述第六极性电容C6的阴极与所述第四极性电容C4的阳极连接,所述第三电容C3连接在所述第四极性电容C4的阳极与阴极之间。
5.如权利要求4所述的微弱光电信号放大电路,其特征在于,所述滤波模块包括:
三端稳压芯片U3、第七电容C7以及第八电容C8;
所述第八电容C8的第一端和所述三端稳压芯片U3的电源端与所述电源连接,所述第八电容C8的第二端和所述三端稳压芯片U3的接地端以及所述第七电容C7的第一端与所述第四极性电容C4的阳极连接,所述第七电容C7的第二端和所述三端稳压芯片U3的输出端与所述第四极性电容C4的阴极连接。
6.一种微弱光电信号放大处理板,其特征在于,所述微弱光电信号放大处理板包括如权利要求1-5任一所述的微弱光电信号放大电路。
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