[发明专利]信号放大电路

说明书

技术领域

本发明涉及微弱信号处理技术领域，尤其涉及一种信号放大电路。 

背景技术

各类传感器输出的信号多为微弱的电压信号，因此高精度高增益微信号放大电路是微小信号测量领域必备的电路。高精度高增益微信号放大电路可以用来测量平面的粗糙度，也可用用来测量微小压力变化。由于微信号测量时存在外界环境的干扰、测量导线引起的寄生电容、运算放大器自身内阻、温度漂移及零点漂移等引起的测量误差，这些误差相对于被测信号很大，同时微信号测量时放大电路增益高达上千，上述干扰极易引起测量误差，因此对于微小信号的测量要尽可能的消除此类误差，且放大精度要高。 

现有技术的信号放大电路，在高增益时精度不高，且无法完全消除上述各种原因引起的误差。 

发明内容

(一)要解决的技术问题 

鉴于上述技术问题，本发明提供了一种信号放大电路，以尽可能消除干扰，提高增益。 

(二)技术方案 

根据本发明的一个方面，提供了一种信号放大电路。该信号放大电路包括：电源稳定电路，用于减少了供电电源所引起的外部噪声干扰，输出稳定的独立供电电源至防浪涌保护电路和第一级功率放大电路；防浪涌保护电路，对输入微信号V_i的幅度进行限制，以对后端电路进行保护；隔离电路，连接于防浪涌保护电路的后端，用于消除防浪涌保护电路输出信号中由于前端长导线引起的寄生电容，输出信号V_i′；第一级功率放大电路，连接于隔离电路的后端，用于对由隔离电路输出的信号V_i′进行第一级功率放大，输出稳定的差分信号V_o1和V_o2；以及第二级功率放大电路，连 接与第一级功率放大电路的后端，用于对第一级功率放大电路输出的差分信号V_o1和V_o2进行第二级功率放大，同时进一步增大输出信号的增益。其中，第一级功率放大电路包括：第一差分放大部分，包括：第三运算放大器AR3，其正相输入端通过第五电阻R5连接至隔离保护电路输出端V_i′，其输出端连接至该第一功率放大电路的输出端V_o1；第四运算放大器AR4，其负相输入端连接至第三运算放大器AR3的负相输入端，并通过第十八电阻R18连接至地；其正相输入端通过第十二电容C12连接至第三运算放大器AR3的输出端；其输出端通过第九电容C9连接至第三运算放大器AR3的负相输入端；第二差分放大部分，包括：第六运算放大器AR6，其正相输入端通过第十三电阻R13连接地，其输出端连接至第一功率放大电路的第二输出端V_o2；第七运算放大器AR7，其负相输入端连接至第六运算放大器AR6的负相输入端，并通过第二十电阻R20连接至地；其输出端通过第二十二电容C22连接第六运算放大器AR6的负相输入端。 

(三)有益效果 

本发明信号放大电路不仅能够高精度高增益的放大微弱信号，同时还能够消除高精度高增益微信号放大电路外部环境干扰、导线寄生电容、零点漂移、温度漂移引起的测量误差，具有精度高、增益高等优点。 

附图说明

图1A为根据本发明实施例信号放大电路的结构示意图； 

图1B为根据本发明实施例信号放大电路的整体电路图； 

图2为图1A所示信号放大电路中电源稳定电路的电路图； 

图3为图1A所示信号放大电路中浪涌保护电路和隔离保护电路的电路图； 

图4为图1A所示信号放大电路中第一级功率放大电路的电路图； 

图5为图1A所示信号放大电路中第二级功率放大电路的电路图。 

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在附图或说明书描述中，相似或相同的部分都使用相同的图号。附图中未绘示或描 述的实现方式，为所属技术领域中普通技术人员所知的形式。另外，虽然本文可提供包含特定值的参数的示范，但应了解，参数无需确切等于相应的值，而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于相应的值。 

本发明提供了一种信号放大电路。该信号放大电路采用差分技术，能够消除长导线上的寄生电容、运算放大器自身内阻、零点漂移及温度漂移引起的测量误差，精度高，增益高。