[发明专利]前置放大器及磁共振放大装置

说明书

技术领域

本发明涉及信号放大技术，特别是涉及一种前置放大器及磁共振放大装置。

背景技术

随着电子科技的发展，大多数的电子设备都安装有前置放大器。前置放大器放大输入的信号，比如通过麦克风拾取的声音信号，由于它比较弱，需要先被放大到一定的电平才可以到其它级上。通常前置具有较高的电压增益，可以将小信号放大到标准电平上。

针对用于不同的电子设备，对前置放大器的参数要求也不相一致。在MRI（Magnetic Resonance Imaging）磁共振技术成像设备中，射频系统是MRI设备的重要组成部分，而前置放大器是磁共振成像系统中射频接收链路的关键技术之一。在信号接收过程中，前置放大器对射频线圈检测的信号进行放大，然后传递给射频接收系统的后级模块。前置放大器是整个接收系统的第一级放大模块，其噪声系数和增益是整个射频接收系统性能的关键因素，而由射频接收线圈传送过来的信号一般只有毫伏（mV）量级甚至更低，这就要求前置放大器具有较高的增益和极小的噪声系数。

因此，降低噪声系数是前置放大器的技术难点之一。

发明内容

基于此，有必要提供一种噪声系数较低的前置放大器。

一种前置放大器，包括：放大电路，用于放大信号；以及偏置电路，用于把所述放大电路的静态工作点控制在线性放大区；所述放大电路包括：第一放大管，用于对输入的信号进行放大；第二放大管，用于对所述第一放大管的输出信号进行放大；级间耦合单元，耦接于所述第一放大管及所述第二放大管。

在其中一个实施例中，所述偏置电路包括：第一偏置单元，耦接所述第一放大管，用于把所述第一放大管的静态工作点控制在线性放大区；第二偏置单元，耦接所述第二放大管，用于把所述第二放大管的静态工作点控制在线性放大区。

在其中一个实施例中，还包括：输入匹配网络，耦接所述第一放大管，用于实现输入噪声匹配；输出匹配网路，耦接所述第二放大管，用于实现输出噪声匹配。

在其中一个实施例中，还包括：输入保护单元，耦接所述输入匹配网络，用于保护所述放大电路输入的安全；输出保护单元，耦接所述输入匹配网络，用于保证所述放大电路输出的信号稳定。

此外，还提供一种磁共振放大装置。

一种磁共振放大装置，包括：平衡不平衡变换器；前置放大器；以及匹配网络，耦接于所述平衡不平衡变换器及所述前置放大器，用于匹配所述平衡不平衡变换器与所述前置放大器之间的阻抗；所述前置放大器，包括：放大电路，用于放大输入信号；以及偏置电路，用于把所述放大电路的静态工作点控制在线性放大区；所述放大电路包括：第一放大管，用于对输入的信号进行放大；第二放大管，用于对所述第一放大管的输出信号进行放大；级间耦合单元，耦接于所述第一放大管及所述第二放大管。

在其中一个实施例中，所述平衡不平衡变换器包括至少一个双微带线单元，所述双微带线单元包括接地层和信号层，所述信号层设置在所述接地层之间；电容器，所述电容器与所述双微带线单元的接地层两端并联连接。

在其中一个实施例中，所述双微带线单元设置为直线段、弧形线或螺旋线形状。

在其中一个实施例中，所述偏置电路包括：第一偏置单元，耦接所述第一放大管，用于把所述第一放大管的静态工作点控制在线性放大区；第二偏置单元，耦接所述第二放大管，用于把所述第二放大管的静态工作点控制在线性放大区。

在其中一个实施例中，还包括：输入匹配网络，耦接所述第一放大管，用于实现输入噪声匹配；输出匹配网路，耦接所述第二放大管，用于实现输出噪声匹配。

在其中一个实施例中，还包括：输入保护单元，耦接所述输入匹配网络，用于保护所述放大电路输入的安全；输出保护单元，耦接所述输入匹配网络，用于保证所述放大电路输出的信号稳定。

通过本方案的第一放大管Q1和第二放大管Q2的特性，级间耦合单元匹配第一放大管及第二放大管，可以降低反射系数，保证低噪声系数、高稳定性和高线性度，进而提高前置放大器的增益。

附图说明

图1为前置放大器的逻辑框图；

图2为前置放大器的电路图；

图3为磁共振放大装置的逻辑框图；

图4为图3中磁共振放大装置的平衡不平衡变换器示意图；

图5为图3中磁共振放大装置的平衡不平衡变换器矩形螺旋俯视图；

图6为图3中磁共振放大装置的匹配网络的电路图。

具体实施方式

为了解决前置放大器噪声系数较高的问题，提出了实现降低噪声系数的前置放大器。