專(zhuān)利名稱(chēng)：精密隔離放大儀前置放大及濾波電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種放大及濾波電路，尤其是涉及一種精密隔離放大儀前置放大及濾波電路。
背景技術(shù)：
目前在電法地質(zhì)勘探儀器中，一般在其前置設(shè)有增益放大功能，但檔差比較大，如MT儀器中采用的是0dB，20dB，40dB的變化，對(duì)一定的輸入信號(hào)有時(shí)得不到合適的放大，從而引起不必要的誤差；而且電路中采用的是一般的運(yùn)算放大器，其溫漂大，對(duì)于經(jīng)常在野外工作的電法地質(zhì)勘探儀器來(lái)說(shuō)，其環(huán)境溫度變化大，測(cè)量小信號(hào)時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的誤差；另外，在儀器中還單獨(dú)設(shè)有數(shù)個(gè)有源濾波器，由于增加了有源器件，因而增加了噪聲，對(duì)放大小信號(hào)會(huì)產(chǎn)生很大誤差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種檔差小，誤差小，噪聲低的精密隔離放大儀前置放大及濾波電路。
本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的其由輸入保護(hù)電路，緩沖電路，至少兩級(jí)放大及濾波電路依次串連構(gòu)成，優(yōu)選方案是所述放大及濾波電路由三級(jí)或四級(jí)放大及濾波電路順次連接構(gòu)成；所述兩級(jí)、三級(jí)或四級(jí)放大及濾波電路的電路結(jié)構(gòu)宜相同。
所述放大器宜選用零漂移運(yùn)算放大器；濾波器選用無(wú)源RC濾波器。
本發(fā)明由于采用多級(jí)多檔放大，檔差小，有效放大了大小不同的信號(hào)，減少了誤差；另外應(yīng)用低溫漂放大器，減少了環(huán)境溫度變化對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的影響，提高了精度；在每級(jí)放大的輸出端設(shè)計(jì)了無(wú)源的RC濾波器，與有源濾波器相比減小了噪聲。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本發(fā)明一實(shí)施例的電路圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
參照附圖1、2本實(shí)施例包括輸入保護(hù)電路1，緩沖電路2，三級(jí)放大及濾波電路；輸入保護(hù)電路1，緩沖電路2，第一級(jí)放大及濾波電路3、第二級(jí)放大及濾波電路4及第三級(jí)放大及濾波電路5順次連接；三級(jí)放大及濾波電路電路結(jié)構(gòu)相同。輸入保護(hù)電路1包括二極管D1、D2，由電阻R0、電容C0組成的濾波截止頻率為300Hz-1.8kHz的濾波電路，電阻R0一端接信號(hào)輸入端，另一端與二極管D1的負(fù)極、二極管D2的正極、電容C0一端連接，二極管D1的正極接+V，二極管D2的負(fù)極接-V，電容C0另一端接地。本實(shí)施例濾波截止頻率選擇為320Hz，同相輸入，以提高輸入阻抗；所述緩沖電路2包括運(yùn)算緩沖器U0，采用芯片LTC1250，電阻R0輸出端與運(yùn)算緩沖器U0的同相端連接，運(yùn)算緩沖器U0的輸出端與其反相端連接；三級(jí)放大及濾波電路的每一級(jí)放大及濾波電路的電路結(jié)構(gòu)相同，均由零漂移運(yùn)算放大器U1組成，采用芯片LTC1250型，第一級(jí)放大及濾波電路3的零漂移運(yùn)算放大器U1同相端接緩沖電路2運(yùn)算緩沖器U0的輸出端，零漂移運(yùn)算放大器U1的反相端接反饋電阻R1f以及增益選擇電阻R12、R13、R14，其中反饋電阻R1f為21.6kΩ，增益選擇電阻R12、R13、R14分別為10kΩ、2.4kΩ、0.706kΩ，增益選擇電阻R12、R13、R14另一端通過(guò)模擬開(kāi)關(guān)接地，放大及濾波電路3的運(yùn)算放大器U1的輸出端接由電阻R11和電容C11組成的一階濾波電路，電容C12為50pF-200pF，本實(shí)施例取80pF，截止頻率為320Hz。其余兩級(jí)放大電路4、5結(jié)構(gòu)和第一級(jí)放大及濾波電路3的組成一樣，并順次連接，檔差分別為0dB，10dB，20dB，30dB。
工作時(shí)，信號(hào)從保護(hù)電路輸入端進(jìn)入，在不超過(guò)兩個(gè)二極管D1、D2保護(hù)電壓的情況下經(jīng)過(guò)RC濾波后進(jìn)入運(yùn)算緩沖器U0進(jìn)行緩沖，然后進(jìn)入運(yùn)算放大器U1進(jìn)行一定倍數(shù)的放大后輸出再進(jìn)行濾波，這樣經(jīng)過(guò)三級(jí)放大濾波后就可以進(jìn)入隔離放大了。
本實(shí)施例通過(guò)三級(jí)12檔的增益選擇，檔差最小可以達(dá)到10dB，最大可以達(dá)到90dB，對(duì)不同的信號(hào)可以有效地放大，提高了測(cè)量的精度；另外零漂移的運(yùn)算放大器可以達(dá)到很低的溫漂以及高的精度。
權(quán)利要求
1.一種精密隔離放大儀前置放大及濾波電路，其特征在于，它由輸入保護(hù)電路，緩沖電路，至少兩級(jí)放大及濾波電路依次串連構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密隔離放大儀前置放大及濾波電路，其特征在于，所述放大及濾波電路由三級(jí)放大及濾波電路順次連接構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密隔離放大儀前置放大及濾波電路，其特征在于，所述放大及濾波電路由四級(jí)放大及濾波電路順次連接構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的精密隔離放大儀前置放大及濾波電路，其特征在于，所述各級(jí)放大及濾波電路的電路結(jié)構(gòu)相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的精密隔離放大儀前置放大及濾波電路，其特征在于，所述輸入保護(hù)電路包括二極管D1、D2，由電阻R0、電容C0組成的濾波電路，電阻R0一端接信號(hào)輸入端，另一端與二極管D1的負(fù)極、二極管D2的正極、電容C0一端連接，二極管D1的正極接+V，二極管D2的負(fù)極接-V，電容C0另一端接地。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的精密隔離放大儀前置放大及濾波電路，其特征在于，所述緩沖電路包括運(yùn)算放大器U0，電阻R0與運(yùn)算放大器U0的同相端連接，運(yùn)算放大器U0的輸出端與其反相端連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的精密隔離放大儀前置放大及濾波電路，其特征在于，所述放大及濾波電路包括零漂移運(yùn)算放大器，所述零漂移運(yùn)算放大器U1同相端接運(yùn)算放大器U0的輸出端，其反相端接反饋電阻R1f以及增益選擇電阻R12、R13、R14，增益選擇電阻R12、R13、R14另一端通過(guò)模擬開(kāi)關(guān)接地，反饋電阻R1f另一端與零漂移運(yùn)算放大器L1輸出端連接，零漂移運(yùn)算放大器U2輸出端接由電阻R11和電容C11組成的一階濾波電路。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種精密隔離放大儀前置放大及濾波電路，其包括輸入保護(hù)電路，緩沖電路，放大及濾波電路，所述輸入保護(hù)電路，緩沖電路，放大及濾波電路順次連接，放大及濾波電路宜為三級(jí)放大及濾波電路，各級(jí)的電路結(jié)構(gòu)相同。本發(fā)明由于采用多級(jí)多檔放大，檔差小，有效放大了大小不同的信號(hào)，減少了誤差；另外應(yīng)用低溫漂放大器，減少了環(huán)境溫度變化對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的影響，提高了精度；在每級(jí)放大的輸出端設(shè)計(jì)了無(wú)源的RC濾波器，與有源濾波器相比減小了噪聲。
文檔編號(hào)G01V3/00GK1811487SQ20061003131
公開(kāi)日2006年8月2日 申請(qǐng)日期2006年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月8日
發(fā)明者陳儒軍, 顏良, 何繼善, 劉石 申請(qǐng)人:中南大學(xué)