CN204168244U - 一种宽带直流放大器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种宽带直流放大器，包括主控芯片电路、直流稳压电路、增益调节电路、带宽设置电路、前级放大电路、后级放大电路以及显示电路，所述直流稳压电路为主控芯片电路、显示电路、前级放大电路、后级放大电路供电，所述增益调节电路的输入端连接主控芯片电路和前级放大电路的输出端，所述增益调节电路的输出端通过带宽设置电路连接到后级放大电路的输入端；所述前级放大电路的输入端连接信号输入电路，所述后级放大电路的输出端连接信号输出电路。本实用新型采用抗干扰措施以减少放大器的噪声，并抑制高频自激输出，并减少功耗。

Description

一种宽带直流放大器

技术领域

本实用新型涉及放大器和高频技术系统领域，尤其涉及一种使用屏蔽线传输信号等抗干扰措施以减少放大器的噪声并抑制高频自激宽带直流放大器。

背景技术

直流放大器是能放大直流信号的放大器，常用于测量仪表。在高精度电位测量和生物电与物理电测量中，电信号往往很弱，而且变化缓慢，含有直流成分，经放大后才便于检测、记录和处理。此外，在许多情况下，被测信号源的内阻高，要求放大器具有高增益和高输入阻抗，具有这种特性的直流放大器也适合用作运算放大器。直流放大器的类型很多，直接耦合的单管放大器是最简单的一种，这种放大器的缺点是零点漂移大；还有斩波式直流放大器，这种放大器基本上不会产生零点漂移，高频通道使信号频率较高的分量直接经主放大器输出，能起补偿和加宽频带的作用。斩波器的好坏对直流放大器的性能影响很大。早期的机械振子斩波器具有理想的开关特性，但工作频率只有几百赫，而且寿命短。

宽带直流放大器是工作频率上限与下限之比甚大于1，相对频带宽度在1％～25％之内的放大器。这类电路所放大的信号的频率范围可以从直流到几赫或几兆赫或几十兆赫的高频。这类放大器通常以电阻器为放大器的负载，以电容器作级间耦合。为了扩展带宽，除了使其增益较低以外，通常还需要采用高频和低频补偿措施，以使放大器的增益-频率特性曲线的平坦部分向两端延展。但是现有技术中的宽带放大器普遍存在容易自激及输出噪声过大、功耗高的缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种宽带直流放大器。

本实用新型是通过以下技术方案实现：

    一种宽带直流放大器，包括主控芯片电路、直流稳压电路、增益调节电路、带宽设置电路、前级放大电路、后级放大电路以及显示电路，所述直流稳压电路为主控芯片电路、显示电路、前级放大电路、后级放大电路供电，所述增益调节电路的输入端连接主控芯片电路和前级放大电路的输出端，所述增益调节电路的输出端通过带宽设置电路连接到后级放大电路的输入端；所述前级放大电路的输入端连接信号输入电路，所述后级放大电路的输出端连接信号输出电路。

    作为本实用新型的优选技术方案，所述前级放大电路中包括电流反馈放大器、两个滑动变阻器和两个电阻。

    作为本实用新型的优选技术方案，所述电流反馈放大器的型号为AD818。

    作为本实用新型的优选技术方案，所述主控芯片电路采用STC12C5A60S2型号的单片机。

作为本实用新型的优选技术方案，所述显示电路中采用液晶显示屏。

与现有的技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型采用抗干扰措施以减少放大器的噪声，并抑制高频自激输出，并减少功耗。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图；

图2为本实用新型的前级放大电路的电路图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，图1为本实用新型的结构示意图。

所述一种宽带直流放大器，包括主控芯片电路、直流稳压电路、增益调节电路、带宽设置电路、前级放大电路、后级放大电路以及显示电路，所述直流稳压电路为主控芯片电路、显示电路、前级放大电路、后级放大电路供电，所述增益调节电路的输入端连接主控芯片电路和前级放大电路的输出端，所述增益调节电路的输出端通过带宽设置电路连接到后级放大电路的输入端；所述前级放大电路的输入端连接信号输入电路，所述后级放大电路的输出端连接信号输出电路。所述主控芯片电路采用STC12C5A60S2型号的单片机，所述显示电路中采用液晶显示屏。

请一并参阅图2，图2为本实用新型的前级放大电路的电路图。

所述前级放大电路中包括电流反馈放大器、两个滑动变阻器（Rp1、Rp2）和两个电阻（R1、R2），前级放大采用AD818型电流反馈放大器，其采用电流反馈，具有高速、高频、宽频带、低噪声等优异特性较好的直流稳定性。

本实用新型所述的后级放大电路采用AD637放大器与三极管组合，得到最大输出电压的放大倍数至少为10陪，通过电位器来调节增益。在频率较高时输出电压峰峰值有较大下降，频率增高后，由于压摆率Sr限制，在高频大信号输入情况下，使得输出电压下降，故输出电流下降，导致带负载能力下降。为此，本实用新型采取扩大输出电流方式来驱动负载。给运放端扩流输出有多种方式，最常用的为三极管射随输出，但会稍微降低输出电压幅度，对发挥部分中提高输出幅度有影响。为此在运放输出端加入了两个并联的高速电流缓冲器来驱动负载。

本实用新型的原理是：

所述宽带直流放大器是工作频率上限与下限之比甚大于1，相对频带宽度在1％～25％之内的放大器。这类电路所放大的信号的频率范围可以从直流到几赫或几兆赫或几十兆赫的高频。这类放大器通常以电阻器为放大器的负载，以电容器作级间耦合。为了扩展带宽，除了使其增益较低以外，通常还需要采用高频和低频补偿措施，以使放大器的增益-频率特性曲线的平坦部分向两端延展。该宽带直流放大器的前级放大电路采用电阻反馈型运放AD818提高带宽，稳定直流，后级放大采用AD637增加放大倍数，扩大输出电流，提升放大器的带负载能力，提高输出电压幅度。由于宽带放大器普遍存在容易自激及输出噪声过大的缺点，该宽带直流放大器采用多种形式的屏蔽措施减少干扰，抑制噪声，以改善系统性能。该宽带直流放大器能够实现的功能为：电压增益Av≥60dB，输入电压有效值 Vi≤20mV，Av可在0～40dB范围内连续调节；通频带0～10MHz，在0～9MHz内增益起伏≤1dB。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种宽带直流放大器，包括主控芯片电路、直流稳压电路、增益调节电路、带宽设置电路、前级放大电路、后级放大电路以及显示电路，其特征在于：所述直流稳压电路为主控芯片电路、显示电路、前级放大电路、后级放大电路供电，所述增益调节电路的输入端连接主控芯片电路和前级放大电路的输出端，所述增益调节电路的输出端通过带宽设置电路连接到后级放大电路的输入端；所述前级放大电路的输入端连接信号输入电路，所述后级放大电路的输出端连接信号输出电路。

2.根据权利要求1所述的一种宽带直流放大器，其特征在于，所述前级放大电路中包括电流反馈放大器、两个滑动变阻器、两个电阻。

3.根据权利要求2所述的一种宽带直流放大器，其特征在于，所述电流反馈放大器的型号为AD818。

4.根据权利要求1所述的一种宽带直流放大器，其特征在于，所述主控芯片电路采用STC12C5A60S2型号的单片机。

5.根据权利要求1所述的一种宽带直流放大器，其特征在于，所述显示电路中采用液晶显示屏。