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小信号放大与信号检波

已有 6354 次阅读 2013-4-23 10:53 |个人分类:科研心得|系统分类:科研笔记| 小信号放大

   前段时间一直瞎忙活,下地做实验,累的慌,却感觉什么都没有学到。最近一个星期,终于有时间静下心来,好好地学习了小信号放大和信号检波的知识,主要是小信号的放大。

   众所周知,小信号肯定是很小的信号,具体到底有多小才称之为小信号呢?对于这个,我个人认为至少也应该是微安或微伏数量级的信号才能称之为小信号,对于这种小信号的放大,一般的集成运算放大器和分立元件已经很难搭建放大电路。因此,选择合适的集成运算放大器成为整个系统设计的关键。根据我的理解,我觉得小信号放大电路的所使用的集成运算放大器因具有以下几个特点:

1. 低漂移

   即具有超低的温度漂移;超低甚至零失调电压,这样可以有效减小噪声,提高整个放大电路的信噪比。

   具有这种特性运放如AD8551,AD8552,AD8554,TLC2652,OPA2335等,这些都是具有极低的漂移。

2.高增益

   即具有较高的开环增益;因一般的小信号放大都是需要放大到mv,甚至v数量级,需要的放大倍数较大,因此集成运算放大器因具有高增益,一般>=120dB。

   然而除了在运算放大器元件的选择上进行优化以外,在电路设计上的优化也是不可缺少的,如可以采用差动放大电路设计,可以有效的抑制共模信号,提高系统精度。而一般的小信号放大,一级放大电路难以达到预想的放大倍数,需要进行多级放大器级联。在多级放大器级联中,第一级放大器的设计至关重要,第一级放大器的抗噪能力决定着整个放大电路的抗噪声能力,在各级放大电路级联过程中需要考虑阻抗匹配的情况。如阻抗不匹配,得到的信号放大倍数与理论放大倍数是不一致的。

   在放大电路设计过程中还有一个值得注意的,就是电源滤波的操作,对于各级放大电路的运算放大器供电电源引脚处都需要添加滤波电容,一般采用“一大一小”并联操作。信号输出端口也应该添加稳压、滤波电容,一般采用小电容,用于滤除信号中的高频干扰(本文所说的小信号,指的均是低频小信号)。

   一点小小的心得,也许不太准确,还望各位博友批评,指正。。。。。



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