一種微弱光電信號放大電路及處理板的製作方法
2023-06-17 15:49:16
一種微弱光電信號放大電路及處理板的製作方法
【專利摘要】本實用新型屬於信號放大處理領域，提供了一種微弱光電信號放大電路及處理板。在本實用新型中，通過可調電流源生成驅動信號源發射大小不同的微弱光電信號，然後由兩級放大模塊對信號源發射的微弱光電信號進行兩級放大處理，可以有效解決現有微弱光電信號檢測中信號放大電路只具備一級放大，使得檢測靈敏度低，信號抗幹擾能力差的問題。
【專利說明】—種微弱光電信號放大電路及處理板
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於信號放大處理領域，尤其涉及一種微弱光電信號放大電路及處理板。
【背景技術】
[0002]光電檢測技術已廣泛應用於軍事、工業、農業、宇宙、環境科學、醫療衛生和民用等諸多領域，微弱光電信號的檢測在現代工業生產過程和科學技術研究中應用也很廣泛。
[0003]但是，目前的信號放大電路如微弱光電信號檢測中的信號放大電路，對於微微弱光電信號只採用一級放大，使得檢測靈敏度低，信號抗幹擾能力差。
【發明內容】
[0004]本實用新型實施例提供了一種，旨在解決現有微弱光電信號檢測中信號放大電路只具備一級放大，使得檢測靈敏度低，信號抗幹擾能力差的問題。
[0005]為了解決上述技術問題，本實用新型是這樣實現的:一種微弱光電信號放大電路，與信號源和電源連接，所述微弱光電信號放大電路包括:
[0006]輸入端與所述電源連接，調節端與所述信號源的輸入端連接，生成驅動所述信號源發射大小可調的微弱光電信號的可調電流源；和
[0007]電源端與所述電源連接，輸入端與所述信號源的輸出端連接，對所述微弱光電信號進行兩級放大處理後輸出的兩級放大模塊。
[0008]進一步地，所述微弱光電信號放大電路還包括:
[0009]連接在所述電源與所述兩級放大模塊之間，濾除所述電源中的幹擾信號的濾波模塊。
[0010]進一步地，所述可調電流源包括恆流源晶片Ul和可調電阻器RO ；
[0011]所述恆流源晶片Ul的電源端為所述可調電流源的輸入端，所述恆流源晶片Ul的調節端與所述可調電阻器RO的第一端和電阻調節端連接，所述恆流源晶片Ul的輸出端和所述可調電阻器RO的第二端連接，所述恆流源晶片Ul的輸出端和所述可調電阻器RO的第二端的公共連接端為所述可調電流源的調節端。
[0012]進一步地，所述兩級放大模塊包括:
[0013]第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3、第四極性電容C4、第五電容C5、第六極性電容C6以及兩級放大晶片U2 ；
[0014]所述第一電阻Rl和所述第一電容Cl並聯連接在所述兩級放大晶片U2的第一級放大輸出端和第一級放大反向輸入端之間，所述兩級放大晶片U2的第一級放大反向輸入端與所述信號源的反饋端連接，所述兩級放大晶片U2的第一級放大同相輸入端和接地端為所述兩級放大模塊的輸入端，所述第二電容C2和所述第二電阻R2串聯連接在所述兩級放大模塊的輸入端和所述兩級放大晶片U2的第一級放大反向輸入端之間，所述第四極性電容C4的陽極為所述兩級放大模塊的輸入端，所述信號源的輸出端還與所述第四極性電容C4的陽極連接，所述第三電阻R3和所述第四電阻R4串聯連接在所述兩級放大模塊的輸入端與所述兩級放大晶片U2的第二級放大輸出端之間，所述第三電阻R3與所述第四電阻R4的公共連接端與所述兩級放大晶片U2的第二級放大反向輸出端連接，所述第五電阻R5的第一端與所述所述兩級放大晶片U2的第二級放大輸出端連接，所述第五電阻R5的第二端為所述兩級放大模塊的輸出端，所述第五電容C5的第一端和所述第六極性電容C6的陽極與所述第五電阻R5的第二端連接，所述第五電容C5的第二端和所述第六極性電容C6的陰極與所述第四極性電容C4的陽極連接，所述第三電容C3連接在所述第四極性電容C4的陽極與陰極之間。
[0015]進一步地，所述濾波模塊包括:
[0016]三端穩壓晶片U3、第七電容C7以及第八電容C8 ；
[0017]所述第八電容CS的第一端和所述三端穩壓晶片U3的電源端與所述電源連接，所述第八電容CS的第二端和所述三端穩壓晶片U3的接地端以及所述第七電容C7的第一端與所述第四極性電容C4的陽極連接，所述第七電容C7的第二端和所述三端穩壓晶片U3的輸出端與所述第四極性電容C4的陰極連接。
[0018]本實用新型還提供了一種微弱光電信號放大處理板，所述微弱光電信號放大處理板包括如上所述的微弱光電信號放大電路。
[0019]在本實用新型中，通過可調電流源生成驅動信號源發射大小不同的微弱光電信號，然後由兩級放大模塊對信號源發射的微弱光電信號進行兩級放大處理，可以有效解決現有微弱光電信號檢測中信號放大電路只具備一級放大，使得檢測靈敏度低，信號抗幹擾能力差的問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型實施例提供的微弱光電信號放大電路的模塊結構圖；
[0021]圖2是本實用新型實施例提供的微弱光電信號放大電路的電路結構圖。
【具體實施方式】
[0022]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。
[0023]以下結合具體實施例對本發明的具體實現進行詳細描述:
[0024]圖1示出了本實用新型實施例提供的微弱光電信號放大電路的模塊結構，為了便於說明，僅列出與本實用新型實施例相關的部分，詳述如下:
[0025]如圖1所示，本實用新型實施例提供的微弱光電信號放大電路與信號源200和電源100連接，微弱光電信號放大電路包括:
[0026]輸入端與電源100連接，調節端與信號源200的輸入端連接，生成驅動信號源200發射大小可調的微弱光電信號的可調電流源301 ;和
[0027]電源端與電源100連接，輸入端與信號源200的輸出端連接，對該微弱光電信號進行兩級放大處理後輸出的兩級放大模塊302。[0028]在本實用新型實施例中，信號源100輸出的微弱光電信號的路數根據信號源的類型不同而不同，例如，當信號源100輸出24路微弱光電信號時，設置24個可調電流源301分別生成驅動信號源100發射24路大小可調的微弱光電信號，並設置24個兩級放大模塊對24路微弱光電信號進行兩級放大處理後輸出，在本實用新型實施例中，僅列舉了信號源100輸出24路微弱光電信號的這種情況，在實際應用中，信號源100還可以輸出I路、2路、3路等不同路數的微弱光電信號，每一路微弱光電信號對應有一個可調電流源301和一個兩級放大模塊302。
[0029]作為本實用新型一實施例，微弱光電信號放大電路還包括:連接在電源100與兩級放大模塊302之間，濾除電源100中的幹擾信號的濾波模塊303。
[0030]圖2示出了本實用新型實施例提供的微弱光電信號放大電路的電路結構，為了便於說明，僅列出與本實用新型實施例相關的部分，詳述如下:
[0031]作為本實用新型一實施例，可調電流源301包括恆流源晶片Ul和可調電阻器RO ；
[0032]恆流源晶片Ul的電源端VIN為可調電流源301的輸入端，恆流源晶片Ul的調節端ADJ與可調電阻器RO的第一端和電阻調節端連接，恆流源晶片Ul的輸出端VOUT和可調電阻器RO的第二端連接，恆流源晶片Ul的輸出端VOUT和可調電阻器RO的第二端的公共連接端為可調電流源301的調節端。
[0033]作為本實用新型一實施例，兩級放大模塊302包括:
[0034]第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3、第四極性電容C4、第五電容C5、第六極性電容C6以及兩級放大晶片U2 ；
[0035]第一電阻Rl和第一電容Cl並聯連接在兩級放大晶片U2的第一級放大輸出端I和第一級放大反向輸入端2之間,兩級放大晶片U2的第一級放大反向輸入端2與信號源200的反饋端連接，兩級放大晶片U2的第一級放大同相輸入端3和接地端4為兩級放大模塊302的輸入端，第二電容C2和第二電阻R2串聯連接在兩級放大模塊302的輸入端和兩級放大晶片U2的第一級放大反向輸入端I之間，第四極性電容C4的陽極為兩級放大模塊302的輸入端，信號源200的輸出端還與第四極性電容C4的陽極連接，第三電阻R3和第四電阻R4串聯連接在兩級放大模塊302的輸入端與兩級放大晶片U2的第二級放大輸出端7之間，第三電阻R3與第四電阻R4的公共連接端與兩級放大晶片U2的第二級放大反向輸出端6連接，第五電阻R5的第一端與兩級放大晶片U2的第二級放大輸出端7連接，第五電阻R5的第二端為兩級放大模塊302的輸出端,第五電容C5的第一端和第六極性電容C6的陽極與第五電阻R5的第二端連接，第五電容C5的第二端和第六極性電容C6的陰極與第四極性電容C4的陽極連接，第三電容C3連接在第四極性電容C4的陽極與陰極之間。
[0036]在本實用新型實施例中，兩級放大晶片U2由兩個運算放大器晶片連接組成。
[0037]作為本實用新型一實施例，濾波模塊303包括:
[0038]三端穩壓晶片U3、第七電容C7以及第八電容C8 ；
[0039]第八電容CS的第一端和三端穩壓晶片U3的電源端VIN與電源100連接，第八電容CS的第二端和三端穩壓晶片U3的接地端GND以及第七電容C7的第一端與第四極性電容C4的陽極連接，第七電容C7的第二端和三端穩壓晶片U3的輸出端VOUT與第四極性電容C4的陰極連接。[0040]下面對本實用新型實施例提供的微弱光電信號放大電路的工作原理進行說明。
[0041]在本實用新型實施例提供的微弱光電信號放大電路中，通過恆流源晶片Ul生成驅動信號源100發射微弱光電信號，然後由可調變阻器RO調節不同的阻值改變可調電流源301輸出的驅動電流的大小,進而使信號源100輸出的微弱光電信號也隨之發生改變,然後通過兩級放大模塊302的兩次放大作用使信號源100輸出的微弱光電信號進行兩次放大，在對放大後的微弱光電信號進行檢測，可以提高檢測的靈敏度以及抗幹擾能力。
[0042]本實用新型實施例還提供了一種微弱光電信號放大處理板，微弱光電信號放大處理板包括上述微弱光電信號放大電路。
[0043]在本實用新型實施例中，通過可調電流源生成驅動信號源發射大小不同的微弱光電信號，然後由兩級放大模塊對信號源發射的微弱光電信號進行兩級放大處理，可以有效解決現有微弱光電信號檢測中信號放大電路只具備一級放大，使得檢測靈敏度低，信號抗幹擾能力差的問題。
[0044]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種微弱光電信號放大電路，與信號源和電源連接，其特徵在於，所述微弱光電信號放大電路包括: 輸入端與所述電源連接，調節端與所述信號源的輸入端連接，生成驅動所述信號源發射大小可調的微弱光電信號的可調電流源；以及 電源端與所述電源連接，輸入端與所述信號源的輸出端連接，對所述微弱光電信號進行兩級放大處理後輸出的兩級放大模塊。
2.如權利要求1所述的微弱光電信號放大電路，其特徵在於，所述微弱光電信號放大電路還包括: 連接在所述電源與所述兩級放大模塊之間，濾除所述電源中的幹擾信號的濾波模塊。
3.如權利要求2所述的微弱光電信號放大電路，其特徵在於，所述可調電流源包括恆流源晶片Ul和可調電阻器RO ； 所述恆流源晶片Ul的電源端為所述可調電流源的輸入端，所述恆流源晶片Ul的調節端與所述可調電阻器RO的第一端和電阻調節端連接，所述恆流源晶片Ul的輸出端和所述可調電阻器RO的第二端連接，所述恆流源晶片Ul的輸出端和所述可調電阻器RO的第二端的公共連接端為所述可調電流源的調節端。
4.如權利要求3所述的微弱光電信號放大電路，其特徵在於，所述兩級放大模塊包括: 第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第一電容Cl、第二 電容C2、第三電容C3、第四極性電容C4、第五電容C5、第六極性電容C6以及兩級放大晶片U2 ； 所述第一電阻Rl和所述第一電容Cl並聯連接在所述兩級放大晶片U2的第一級放大輸出端和第一級放大反向輸入端之間，所述兩級放大晶片U2的第一級放大反向輸入端與所述信號源的反饋端連接，所述兩級放大晶片U2的第一級放大同相輸入端和接地端為所述兩級放大模塊的輸入端，所述第二電容C2和所述第二電阻R2串聯連接在所述兩級放大模塊的輸入端和所述兩級放大晶片U2的第一級放大反向輸入端之間，所述第四極性電容C4的陽極為所述兩級放大模塊的輸入端，所述信號源的輸出端還與所述第四極性電容C4的陽極連接，所述第三電阻R3和所述第四電阻R4串聯連接在所述兩級放大模塊的輸入端與所述兩級放大晶片U2的第二級放大輸出端之間，所述第三電阻R3與所述第四電阻R4的公共連接端與所述兩級放大晶片U2的第二級放大反向輸出端連接，所述第五電阻R5的第一端與所述兩級放大晶片U2的第二級放大輸出端連接，所述第五電阻R5的第二端為所述兩級放大模塊的輸出端，所述第五電容C5的第一端和所述第六極性電容C6的陽極與所述第五電阻R5的第二端連接，所述第五電容C5的第二端和所述第六極性電容C6的陰極與所述第四極性電容C4的陽極連接，所述第三電容C3連接在所述第四極性電容C4的陽極與陰極之間。
5.如權利要求4所述的微弱光電信號放大電路,其特徵在於,所述濾波模塊包括: 三端穩壓晶片U3、第七電容C7以及第八電容C8 ； 所述第八電容CS的第一端和所述三端穩壓晶片U3的電源端與所述電源連接，所述第八電容CS的第二端和所述三端穩壓晶片U3的接地端以及所述第七電容C7的第一端與所述第四極性電容C4的陽極連接，所述第七電容C7的第二端和所述三端穩壓晶片U3的輸出端與所述第四極性電容C4的陰極連接。
6.一種微弱光電信號放大處理板，其特徵在於，所述微弱光電信號放大處理板包括如權利要求1-5任一所述的`微弱光電信號放大電路。
【文檔編號】H03F1/26GK203537322SQ201320582459
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年9月18日 優先權日:2013年9月18日
【發明者】譚偉, 謝懷軍, 易麗德, 潘雄麗 申請人:深圳市綠恩環保技術有限公司