本技術涉及低噪放大領域，具體涉及一種低噪高阻型復合前置放大電路。

背景技術：

1、現(xiàn)有的低噪放大電路，如cn114584079a公開的一種低噪聲放大電路，該低噪聲放大電路信號輸入端、信號輸出端、射頻放大電路、負載電路和低頻濾波電路；射頻放大電路，一端與信號輸入端相連，另一端與信號輸出端相連，被配置為接收射頻輸入信號，對射頻輸入信

2、號進行放大，輸出射頻放大信號；負載電路，一端射頻放大電路的輸出端相連，另一端與供電電源端相連；低頻濾波電路，一端與供電電源端相連，另一端與接地端相連，被配置為對低噪聲放大電路的工作頻段外的低頻段信號進行濾波處理。該方案能夠對低噪聲放大電路的工作頻段外的低頻段信號進行濾波處理，將低頻段信號釋放到地，以保證低噪聲放大電路在處于穩(wěn)定的情況下，其增益也能滿足要求。

3、但在超級精密的應力應變測量和溫度測量領域，該方案的噪聲和輸入偏置電流無法滿足要求，同時該方案無法對輸入失調電壓修正，也無法對低噪放大后的共模信號進行消除。

技術實現(xiàn)思路

1、本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的缺點，提供一種低噪高阻型復合前置放大電路，具有耐極高的共輸入模電壓，超低的輸入噪聲電壓，超低的輸入偏置電流，同時創(chuàng)新的輸入失調電壓修正，能夠使復合放大應用于小量程的微弱信號放大。

2、本實用新型采取如下技術方案實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種低噪高阻型復合前置放大電路，包括輸入失調調偏模塊、初級復合放大模塊以及共模消除模塊，所述輸入失調調偏模塊輸出偏置電壓至初級復合放大模塊，所述初級復合放大模塊主要由差分對管、電阻及運放構成，所述初級復合放大模塊僅放大差模信號，初級復合放大模塊輸出兩路信號至共模消除模塊，共模消除模塊對兩路信號的電壓進行做差，消除其共模。

3、進一步的是，所述初級復合放大模塊具體包括差分對管u6、第一場效應管q1、第二場效應管q2、第三場效應管q3、第四場效應管q4、第三運算放大器u3、第四運算放大器u4、第一匹配電阻網(wǎng)絡芯片、第二匹配電阻網(wǎng)絡芯片以及第三匹配電阻網(wǎng)絡芯片，所述第一匹配電阻網(wǎng)絡芯片包括第一匹配電阻r12a、第二匹配電阻r12b、第三匹配電阻r12c、第四匹配電阻r12d，所述第二匹配電阻網(wǎng)絡芯片包括第五匹配電阻r2a、第六匹配電阻r2b、第七匹配電阻r2c、第八匹配電阻r2d，所述第三匹配電阻網(wǎng)絡芯片包括第九匹配電阻r3a、第十匹配電阻r3b、第十一匹配電阻r3c、第十二匹配電阻r3d，差分對管u6的第四腳分別與第一場效應管q1的漏極以及第三場效應管q3的源級連接，第一場效應管q1的柵極與第一場效應管q1的源級連接，第一場效應管q1的柵極還與第三場效應管q3的柵極連接，第三場效應管q3的漏極與第一輸入vin+連接，差分對管u6的第八腳分別與第二場效應管q2的漏極以及第四場效應管q4的源級連接，第二場效應管q2的柵極與第二場效應管q2的源級連接，第二場效應管q2的柵極還與第四場效應管q4的柵極連接，第四場效應管q4的漏極與第二輸入vin-連接，差分對管u6的第二腳連接在第一匹配電阻r12a與第三匹配電阻r12c之間，差分對管u6的第六腳連接在第二匹配電阻r12b與第四匹配電阻r12d之間，第三匹配電阻r12c與第三運算放大器u3的輸出端連接，第四匹配電阻r12d與第四運算放大器u4的輸出端連接，差分對管u6的第五腳與第三運算放大器u3的同相輸入端連接，第三運算放大器u3的反相輸入端連接在第五匹配電阻r2a與第七匹配電阻r2c之間，第三運算放大器u3的反相輸入端還通過第七匹配電阻r2c、第九匹配電阻r3a以及第十匹配電阻r3b與第三運算放大器u3的同相輸入端連接，差分對管u6的第七腳與第四運算放大器u4的同相輸入端連接，第四運算放大器u4的反相輸入端連接在第八匹配電阻r2d與第六匹配電阻r2b之間，第四運算放大器u4的反相輸入端還通過第八匹配電阻r2d、第十一匹配電阻r3c以及第十二匹配電阻r3d與第四運算放大器u4的同相輸入端連接，第三運算放大器u3與第四運算放大器u4的輸出端輸出初級復合放大后的信號。

4、進一步的是，為了防止初級對管增益過大，第三運算放大器u3與第四運算放大器u4?的開環(huán)相位余量偏小，使反饋回路震蕩，所述初級復合放大模塊具體還包括第一電容c1、第二電容c2、第五電阻r5以及第六電阻r6，第三運算放大器u3的同相輸入端通過第五電阻r5以及第二電容c2與第三運算放大器u3的輸出端連接，第四運算放大器u4的同相輸入端通過第六電阻r6以及第一電容c1與第四運算放大器u4的輸出端連接。

5、進一步的是，為了防止輸入信號快速變化時的電流過大，所述初級復合放大模塊具體還包括第七電阻r7與第八電阻r8，差分對管u6的第四腳通過第七電阻r7分別與第一場效應管q1的漏極以及第三場效應管q3的源級連接，差分對管u6的第八腳通過第八電阻r8分別與第二場效應管q2的漏極以及第四場效應管q4的源級連接。

6、進一步的是，為了提高電路穩(wěn)定性，所述初級復合放大模塊具體還包括第十電阻r10與第十一電阻r11，差分對管u6的第四腳通過第七電阻r7與第十電阻r10接地，差分對管u6的第八腳通過第八電阻r8與第十一電阻r11接地。

7、進一步的是，所述共模消除模塊具體包括共模消除芯片u2、第五運算放大器u5、第三電容c3、第四電阻r4以及第九電阻r9，共模消除芯片u2的第二腳與第四運算放大器u4的輸出端連接，共模消除芯片u2的第三腳與第三運算放大器u3的輸出端連接，共模消除芯片u2的第六腳為輸出端，共模消除芯片u2的第一腳與第五運算放大器u5的輸出端連接，第五運算放大器u5的反相輸入端通過第九電阻r9與共模電壓端vcom_adc連接，第五運算放大器u5的反相輸入端還通過第三電容c3接地，第五運算放大器u5的同相輸入端通過第四電阻r4與第五運算放大器u5的輸出端連接。

8、進一步的是，所述輸入失調調偏模塊具體包括失調調偏芯片u1與第一電阻r1，所述失調調偏芯片u1的第八腳輸出正偏置電壓vbia+至第九匹配電阻r3a與第十匹配電阻r3b之間，失調調偏芯片u1的第七腳輸出負偏置電壓vbia-至第十一匹配電阻r3c與第十二匹配電阻r3d之間，失調調偏芯片u1的第一腳通過第一電阻r1與電源電壓avcc連接，失調調偏芯片u1的第四腳以及第五腳與外部控制器連接。

9、本實用新型的有益效果：

10、本實用新型采用低噪聲的場效應對管配合運放等搭建的一種復合放大電路，其具有耐極高的共輸入模電壓，超低的輸入噪聲電壓，超低的輸入偏置電流，同時創(chuàng)新的輸入失調電壓修正，可使復合放大應用于僅僅1mv量程的微弱信號放大。

技術特征：

1.一種低噪高阻型復合前置放大電路，其特征在于，包括輸入失調調偏模塊、初級復合放大模塊以及共模消除模塊，所述輸入失調調偏模塊輸出偏置電壓至初級復合放大模塊，所述初級復合放大模塊由差分對管、電阻及運放構成，所述初級復合放大模塊僅放大差模信號，初級復合放大模塊輸出兩路信號至共模消除模塊，共模消除模塊對兩路信號的電壓進行做差，消除其共模。

2.根據(jù)權利要求1所述的低噪高阻型復合前置放大電路，其特征在于，所述初級復合放大模塊具體包括差分對管(u6)、第一場效應管(q1)、第二場效應管(q2)、第三場效應管(q3)、第四場效應管(q4)、第三運算放大器(u3)、第四運算放大器(u4)、第一匹配電阻網(wǎng)絡芯片、第二匹配電阻網(wǎng)絡芯片以及第三匹配電阻網(wǎng)絡芯片，所述第一匹配電阻網(wǎng)絡芯片包括第一匹配電阻(r12a)、第二匹配電阻(r12b)、第三匹配電阻(r12c)、第四匹配電阻(r12d)，所述第二匹配電阻網(wǎng)絡芯片包括第五匹配電阻(r2a)、第六匹配電阻(r2b)、第七匹配電阻(r2c)、第八匹配電阻(r2d)，所述第三匹配電阻網(wǎng)絡芯片包括第九匹配電阻(r3a)、第十匹配電阻(r3b)、第十一匹配電阻(r3c)、第十二匹配電阻(r3d)，差分對管(u6)的第四腳分別與第一場效應管(q1)的漏極以及第三場效應管(q3)的源級連接，第一場效應管(q1)的柵極與第一場效應管(q1)的源級連接，第一場效應管(q1)的柵極還與第三場效應管(q3)的柵極連接，第三場效應管(q3)的漏極與第一輸入(vin+)連接，差分對管(u6)的第八腳分別與第二場效應管(q2)的漏極以及第四場效應管(q4)的源級連接，第二場效應管(q2)的柵極與第二場效應管(q2)的源級連接，第二場效應管(q2)的柵極還與第四場效應管(q4)的柵極連接，第四場效應管(q4)的漏極與第二輸入(vin-)連接，差分對管(u6)的第二腳連接在第一匹配電阻(r12a)與第三匹配電阻(r12c)之間，差分對管(u6)的第六腳連接在第二匹配電阻(r12b)與第四匹配電阻(r12d)之間，第三匹配電阻(r12c)與第三運算放大器(u3)的輸出端連接，第四匹配電阻(r12d)與第四運算放大器(u4)的輸出端連接，差分對管(u6)的第五腳與第三運算放大器(u3)的同相輸入端連接，第三運算放大器(u3)的反相輸入端連接在第五匹配電阻(r2a)與第七匹配電阻(r2c)之間，第三運算放大器(u3)的反相輸入端還通過第七匹配電阻(r2c)、第九匹配電阻(r3a)以及第十匹配電阻(r3b)與第三運算放大器(u3)的同相輸入端連接，差分對管(u6)的第七腳與第四運算放大器(u4)的同相輸入端連接，第四運算放大器(u4)的反相輸入端連接在第八匹配電阻(r2d)與第六匹配電阻(r2b)之間，第四運算放大器(u4)的反相輸入端還通過第八匹配電阻(r2d)、第十一匹配電阻(r3c)以及第十二匹配電阻(r3d)與第四運算放大器(u4)的同相輸入端連接，第三運算放大器(u3)與第四運算放大器(u4)的輸出端輸出初級復合放大后的信號。

3.根據(jù)權利要求2所述的低噪高阻型復合前置放大電路，其特征在于，所述初級復合放大模塊具體還包括第一電容(c1)、第二電容(c2)、第五電阻(r5)以及第六電阻(r6)，第三運算放大器(u3)的同相輸入端通過第五電阻(r5)以及第二電容(c2)與第三運算放大器(u3)的輸出端連接，第四運算放大器(u4)的同相輸入端通過第六電阻(r6)以及第一電容(c1)與第四運算放大器(u4)的輸出端連接。

4.根據(jù)權利要求2所述的低噪高阻型復合前置放大電路，其特征在于，所述初級復合放大模塊具體還包括第七電阻(r7)與第八電阻(r8)，差分對管(u6)的第四腳通過第七電阻(r7)分別與第一場效應管(q1)的漏極以及第三場效應管(q3)的源級連接，差分對管(u6)的第八腳通過第八電阻(r8)分別與第二場效應管(q2)的漏極以及第四場效應管(q4)的源級連接。

5.根據(jù)權利要求4所述的低噪高阻型復合前置放大電路，其特征在于，所述初級復合放大模塊具體還包括第十電阻(r10)與第十一電阻(r11)，差分對管(u6)的第四腳通過第七電阻(r7)與第十電阻(r10)接地，差分對管(u6)的第八腳通過第八電阻(r8)與第十一電阻(r11)接地。

6.根據(jù)權利要求2所述的低噪高阻型復合前置放大電路，其特征在于，所述共模消除模塊具體包括共模消除芯片(u2)、第五運算放大器(u5)、第三電容(c3)、第四電阻(r4)以及第九電阻(r9)，共模消除芯片(u2)的第二腳與第四運算放大器(u4)的輸出端連接，共模消除芯片(u2)的第三腳與第三運算放大器(u3)的輸出端連接，共模消除芯片(u2)的第六腳為輸出端，共模消除芯片(u2)的第一腳與第五運算放大器(u5)的輸出端連接，第五運算放大器(u5)的反相輸入端通過第九電阻(r9)與共模電壓端(vcom_adc)連接，第五運算放大器(u5)的反相輸入端還通過第三電容(c3)接地，第五運算放大器(u5)的同相輸入端通過第四電阻(r4)與第五運算放大器(u5)的輸出端連接。

7.根據(jù)權利要求2所述的低噪高阻型復合前置放大電路，其特征在于，所述輸入失調調偏模塊具體包括失調調偏芯片(u1)與第一電阻(r1)，所述失調調偏芯片(u1)的第八腳輸出正偏置電壓(vbia+)至第九匹配電阻(r3a)與第十匹配電阻(r3b)之間，失調調偏芯片(u1)的第七腳輸出負偏置電壓(vbia-)至第十一匹配電阻(r3c)與第十二匹配電阻(r3d)之間，失調調偏芯片(u1)的第一腳通過第一電阻(r1)與電源電壓(avcc)連接，失調調偏芯片(u1)的第四腳以及第五腳與外部控制器連接。

技術總結
本技術涉及低噪放大領域，具體涉及一種低噪高阻型復合前置放大電路，具有耐極高的共輸入模電壓，超低的輸入噪聲電壓，超低的輸入偏置電流，同時創(chuàng)新的輸入失調電壓修正，能夠使復合放大應用于小量程的微弱信號放大。技術方案包括輸入失調調偏模塊、初級復合放大模塊以及共模消除模塊，所述輸入失調調偏模塊輸出偏置電壓至初級復合放大模塊，所述初級復合放大模塊主要由差分對管、電阻及運放構成，所述初級復合放大模塊僅放大差模信號，初級復合放大模塊輸出兩路信號至共模消除模塊，共模消除模塊對兩路信號的電壓進行做差，消除其共模。本技術適用于對微弱信號的低噪高阻型復合放大。

技術研發(fā)人員：賴濤
受保護的技術使用者：賴濤
技術研發(fā)日：20240417
技術公布日：2024/12/23