一種電流輸入型前置放大器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電流輸入型前置放大器，包括運(yùn)算放大器、反饋電阻RF、可調(diào)電阻RP、二極管D1、二極管D2和反饋電容CF；運(yùn)算放大器的反相輸入端接二極管D1的正極、二極管D2的負(fù)極、反饋電容CF、反饋電阻RF的一端和正信號(hào)源，二極管D1的負(fù)極、二極管D2的正極接地，反饋電阻RF的另一端接反饋電容CF的另一端和運(yùn)算放大器的輸出端，運(yùn)算放大器的正相輸入端接地，運(yùn)算放大器的兩個(gè)調(diào)零端之間連接可調(diào)電阻RP，可調(diào)電阻RP的動(dòng)觸片接運(yùn)算放大器的正電源端，利用運(yùn)算放大器的輸入阻抗很大，輸出阻抗很小，開環(huán)放大倍數(shù)極大，可以為后級(jí)放大器提供穩(wěn)定的電壓信號(hào)，而不會(huì)出現(xiàn)誤差；經(jīng)過放大器處理后的信號(hào)是穩(wěn)定可靠的。
【專利說明】—種電流輸入型前置放大器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種前置放大器，具體地說，涉及一種電流輸入型前置放大器，屬于電子【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]測(cè)量和控制通常需要傳感器來感知一些物理量的變化，有些傳感器是把這種變化轉(zhuǎn)為電流信號(hào)輸出的。而電路處理電壓信號(hào)比較方便和可靠，所以就需要先把這個(gè)電流信號(hào)轉(zhuǎn)為電壓信號(hào)再進(jìn)行后續(xù)處理。
[0003]一般的簡(jiǎn)單轉(zhuǎn)換是利用電流流過電阻時(shí)，在電阻的兩端獲得電壓信號(hào)，再經(jīng)過放大器進(jìn)行處理。因?yàn)殡娮璧拇嬖?，這個(gè)電阻可看成是信號(hào)源的內(nèi)阻，在后級(jí)放大電路對(duì)這個(gè)電壓信號(hào)處理時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生誤差，所以難以獲得穩(wěn)定可靠的信號(hào)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的問題是針對(duì)以上不足，提供一種輸出信號(hào)穩(wěn)定的電流輸入型前置放大器。
[0005]為解決以上問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種電流輸入型前置放大器，其特征在于:所述電流輸入型前置放大器包括運(yùn)算放大器、反饋電阻RF、可調(diào)電阻RP、二極管Dl、二極管D2和反饋電容CF ；
運(yùn)算放大器的反相輸入端接二極管Dl的正極、二極管D2的負(fù)極、反饋電容CF、反饋電阻RF的一端和正信號(hào)源，二極管Dl的負(fù)極、二極管D2的正極接地，反饋電阻RF的另一端接反饋電容CF的另一端和運(yùn)算放大器的輸出端，運(yùn)算放大器的正相輸入端接地，運(yùn)算放大器的兩個(gè)調(diào)零端之間連接可調(diào)電阻RP，
可調(diào)電阻RP的動(dòng)觸片接運(yùn)算放大器的正電源端。
[0006]一種優(yōu)化方案，所述電流輸入型前置放大器還包括電阻R1，電阻Rl的一端接運(yùn)算放大器的反相輸入端，電阻Rl的另一端接反饋電容CF的一端和正信號(hào)源。
[0007]進(jìn)一步地，所述電流輸入型前置放大器還包括電阻R2、電阻R3、穩(wěn)壓二極 管ZDl和穩(wěn)壓二極管ZD2 ；
穩(wěn)壓二極管ZDl的負(fù)極、穩(wěn)壓二極管ZD2的正極接負(fù)信號(hào)源并接地，穩(wěn)壓二極管ZDl的正極接負(fù)電源并經(jīng)電阻R2接-15V，穩(wěn)壓二極管ZD2的負(fù)極接正電源并經(jīng)電阻R3接+15V。
[0008]本發(fā)明采取以上技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):利用運(yùn)算放大器的特性:輸入阻抗很大，輸出阻抗很小，開環(huán)放大倍數(shù)極大。輸入阻抗大，可近似認(rèn)為不分流傳感器輸出的信號(hào)電流，而使這個(gè)信號(hào)電流全部流過反饋電阻RF，在放大器的輸出端得到轉(zhuǎn)換的輸出電壓信號(hào)。而這個(gè)電壓信號(hào)的內(nèi)阻就是運(yùn)算放大器的輸出阻抗，因?yàn)檫\(yùn)放的輸出阻抗很小，所以負(fù)載能力極強(qiáng)，又利用運(yùn)放的放大特性結(jié)合反饋電阻構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的閉環(huán)系統(tǒng)，使的轉(zhuǎn)換輸出的電壓信號(hào)不受后級(jí)處理電路的影響，故可以為后級(jí)放大器提供穩(wěn)定的電壓信號(hào)，而不會(huì)出現(xiàn)誤差；經(jīng)過放大器處理后的信號(hào)是穩(wěn)定可靠的。[0009]下面結(jié)合附圖和實(shí)施對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]附圖1為本發(fā)明實(shí)施例中前置放大器的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]實(shí)施例，如圖1所示，一種電流輸入型前置放大器，包括運(yùn)算放大器、電阻R1、電阻R2、電阻R3、反饋電阻RF、可調(diào)電阻RP、穩(wěn)壓二極管ZDl、穩(wěn)壓二極管ZD2、二極管Dl、二極管D2和反饋電容CF ;運(yùn)算放大器的型號(hào)為0P-07，穩(wěn)壓二極管ZD1、穩(wěn)壓二極管ZD2的型號(hào)為RD5.1E0
[0012]運(yùn)算放大器的反相輸入端接二極管Dl的正極、二極管D2的負(fù)極和反饋電容CF、電阻Rl的一端，二極管Dl的負(fù)極、二極管D2的正極接地，電阻Rl的另一端接反饋電阻RF的一端和正信號(hào)源，反饋電阻RF的另一端接反饋電容CF的另一端和運(yùn)算放大器的輸出端，運(yùn)算放大器的正相輸入端接地，運(yùn)算放大器的兩個(gè)調(diào)零端之間連接可調(diào)電阻RP，可調(diào)電阻RP的動(dòng)觸片接運(yùn)算放大器的正電源端。
[0013]穩(wěn)壓二極管ZDl的負(fù)極、穩(wěn)壓二極管ZD2的正極接負(fù)信號(hào)源并接地，穩(wěn)壓二極管ZDl的正極接負(fù)電源并經(jīng)電阻R2接-15V，穩(wěn)壓二極管ZD2的負(fù)極接正電源并經(jīng)電阻R3接+15V,運(yùn)算放大器的輸出端為正輸出端,負(fù)輸出端接地。
[0014]本電流輸入型前置放大器又稱電流-電壓轉(zhuǎn)換器，由于本電路反相輸入端是作為假設(shè)地，即虛地而工作的，可以作為輸入電阻極低的電流測(cè)量，也可作為各種傳感器，特別是電流輸入型的前置放大器使用。
[0015]電路去掉了反相輸入端的電阻，在反相放大中，電路的工作都是由電流控制的，從信號(hào)源流入的電流Iin被送到運(yùn)算放大器的輸出端，即Iin=IF。但作為誤差因素要考慮運(yùn)算放大器的輸入偏流Ib。
電流電壓轉(zhuǎn)換原理是，在運(yùn)算放大器的輸出輸入端加入反饋電阻RF，就可轉(zhuǎn)換成電壓E，E=-1fX RF ；RF可由RF=EQ/Iin的公式求出。假定輸出電壓IV，滿量程輸入電流Iin=I μ A,則 RF=IXIO6 Ω。
[0016]運(yùn)算放大器反相輸入端串聯(lián)的電阻Rl是限流電阻，在輸入過載時(shí)，對(duì)運(yùn)算放大器起到保護(hù)作用。
[0017]二極管D1、二極管D2的作用是對(duì)正反向電壓進(jìn)行箝位，以使輸入到運(yùn)算放大器的差動(dòng)電壓不至過大。電路進(jìn)行正常的工作時(shí)，可認(rèn)為它們是假想接地點(diǎn)虛地，不產(chǎn)生電壓。
[0018]反饋電容Cf的作用是在轉(zhuǎn)換微弱電流時(shí)衰減其中的噪聲成分。但須注意頻率響應(yīng)。零點(diǎn)頻率f0由f0=l/2 Cf*Rf (Hz)公式確定，在選用時(shí)要與所需的頻率相協(xié)調(diào)。用于直流時(shí)，可采用容量大的電容器獲得積分效果。
[0019]穩(wěn)壓二極管ZD1、穩(wěn)壓二極管ZD2的作用是使運(yùn)算放大器的電源電壓穩(wěn)定到±5V，減少功耗，抑制芯片內(nèi)部的溫升，減少偏流Ib的增量。如果用于普通電路電源電壓可為±15V,這時(shí)應(yīng)去掉電路中的穩(wěn)壓二極管ZD1、穩(wěn)壓二極管ZD2。
[0020]運(yùn)算放大器的輸入偏流小，失調(diào)小。并且有外置的失調(diào)補(bǔ)償。電路圖中的可調(diào)電阻RP就是調(diào)整補(bǔ)償放大器的失調(diào)的，可以獲得很精確的與傳感器電流對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)。[0021]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，上述的【具體實(shí)施方式】只是示例性的，是為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更好的理解本
【發(fā)明內(nèi)容】
，不應(yīng)理解為是對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。在本發(fā)明技術(shù)方案的啟示下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以不經(jīng)創(chuàng)造性勞動(dòng)，采用其它方式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，只要是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案所作的改進(jìn)，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種電流輸入型前置放大器，其特征在于:所述電流輸入型前置放大器包括運(yùn)算放大器、反饋電阻RF、可調(diào)電阻RP、二極管D1、二極管D2和反饋電容CF ； 所述運(yùn)算放大器的反相輸入端接二極管Dl的正極、二極管D2的負(fù)極、反饋電容CF、反饋電阻RF的一端和正信號(hào)源，二極管Dl的負(fù)極、二極管D2的正極接地，反饋電阻RF的另一端接反饋電容CF的另一端和運(yùn)算放大器的輸出端，運(yùn)算放大器的正相輸入端接地，運(yùn)算放大器的兩個(gè)調(diào)零端之間連接可調(diào)電阻RP，可調(diào)電阻RP的動(dòng)觸片接運(yùn)算放大器的正電源端。
2.如權(quán)利要求1所述的一種電流輸入型前置放大器，其特征在于:所述電流輸入型前置放大器還包括電阻R1，電阻Rl的一端接運(yùn)算放大器的反相輸入端，電阻Rl的另一端接反饋電容CF的一端和正信號(hào)源。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種電流輸入型前置放大器，其特征在于:所述電流輸入型前置放大器還包括電阻R2、電阻R3、穩(wěn)壓二極管ZDl和穩(wěn)壓二極管ZD2 ； 所述穩(wěn)壓二極管ZDl的負(fù)極、穩(wěn)壓二極管ZD2的正極接負(fù)信號(hào)源并接地，穩(wěn)壓二極管ZDl的正極接負(fù)電源并經(jīng)電阻R2接-15V，穩(wěn)壓二極管ZD2的負(fù)極接正電源并經(jīng)電阻R3接+15V。
【文檔編號(hào)】H03F3/45GK103905007SQ201410153577
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年4月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月17日
【發(fā)明者】巨澤旺, 趙慶松, 馬永青 申請(qǐng)人:巨澤旺