一種微弱信號測量的選頻放大電路的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種微弱信號測量的選頻放大電路，包括：第一級放大電路和第二級放大電路，所述第一級放大電路和第二級放大電路耦合連接，所述第一級放大電路采用反比例放大電路，所述第二級放大電路采用選頻放大電路。本選頻放大電路的中心頻率為30KHz，其選頻特性非常的優良，而且放大倍數為47dB左右，具有非常適合做微弱信號測量的前置放大器等優點。
【專利說明】—種微弱信號測量的選頻放大電路
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種微弱信號探測技術，特別涉及一種微弱信號測量的選頻放大電路，該電路可測量高壓下超導調幅調制磁信號，可以確定超導的轉變溫度。
【背景技術】
[0002]現有的技術中，如文獻:陳曉嘉等在《自然雜志》466卷950-953頁發表的文章《由壓力驅動的電子態競爭所導致的超導電性增強》所公開的技術，如圖1所示，當前超導磁信號提取而形成的傳統裝置是金剛石對頂砧微弱磁信號測量裝置。由于高壓裝置金剛石對頂砧腔體內樣品很小(10_6 — 10_7cm3)，在這樣小的空間下要用物體接觸的方式測量超導的電導率以表征超導的性質難度非常大，因此，非樣品接觸的磁信號測量是一種理想手段，所以選用交流磁化率曲線來表征超導的性質。
[0003]現有技術中，如文獻:余勇等在《中國物理快報》2009年第26 (2)卷26201發表的文章《高壓下測量超導轉變溫度的簡單系統》，經過理論分析，提取的磁信號是納伏級(nV)。而通常探測線圈匝數約為200匝，半徑約為2mm，電阻約為200歐姆；由于阻抗不匹配和中心頻率不同，一般的前置放大器不能實現預期的放大功能，因此，必須制作一種微弱磁信號測量的選頻放大電路來實現信號放大。
[0004]超導轉變溫度測量的金剛石頂砧微弱磁信號測量裝置，如圖1所示，是由一個高壓系統和感應線圈系統構成，由對頂砧系統提供高壓、感應線圈系統提取并處理信號。信號線圈系統包含信號線圈、補償線圈、高頻激勵線圈和低頻調制線圈四部分。感應線圈系統的設計是基于邁斯納效應、法拉第電磁感應定律以及信號的調幅調制的原理設計而成的。但是依賴于這個系統的缺陷是噪聲信號過大。裝置噪聲信號為毫伏級(mV)，而所需要提取的磁信號卻只是納伏級(nV)。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種微弱信號測量的選頻放大電路，本選頻放大電路的中心頻率為30KHz，其選頻特性非常的優良，而且放大倍數為47dB左右，該電路的選頻放大性能良好。
[0006]本發明的目的通過下述技術方案實現:一種微弱信號測量的選頻放大電路，包括兩級放大電路，第一級使用反比例放大電路，第二級使用選頻放大電路。其中:第一級使用反比例放大電路，包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第二運算放大器U2。第一級放大電路的放大倍數為第一級放大電路的放大倍數為第二電阻(R2)阻值除以第一電阻(Rl)阻值的商，即:&/%。第三電阻R3是放大器正相端的匹配電阻，它等于放大器負相端所接電路的等效電阻，即它的阻值約為第一電阻Rl和第二電阻R2并聯后的值，這個目的是為了給放大器設置良好的偏置電壓；
[0007]第二級使用選頻放大電路，包括第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第一電容Cl、第二電容C2和第一運算放大器U1。第二級選頻放大電路的放大倍數是R7/2R4，中心頻率&的計算公式是:
【權利要求】
1.一種微弱信號測量的選頻放大電路，其特征在于，包括:第一級放大電路和第二級放大電路，所述第一級放大電路和第二級放大電路耦合連接，所述第一級放大電路采用反比例放大電路，所述第二級放大電路采用選頻放大電路。
2.根據權利要求1所述的微弱信號測量的選頻放大電路，其特征在于:所述第一級放大電路包括第一電阻(R1)、第二電阻(R2)、第三電阻(R3)和第二運算放大器(U2);第一級放大電路的放大倍數為第二電阻(R2)阻值除以第一電阻(Rl)阻值的商；第三電阻(R3)是放大器正相端的匹配電阻，第三電阻(R3)等于放大器負相端所接電路的等效電阻，即第三電阻(R3)的阻值約為第一電阻(Rl)和第二電阻(R2)并聯后的值；所述第一電阻(Rl)的阻值為IK Ω，第二電阻(R2)的阻值為5K Ω，第三電阻(R3)的阻值為830 Ω，第三電阻(R3)的阻值為830 Ω ； 所述第二級放大電路包括第四電阻(R4)、第五電阻(R5)、第六電阻(R6)、第七電阻(R7)、第八電阻(R8)、第一電容(Cl)、第二電容(C2)和第一運算放大器(Ul);第二級選頻放大電路的放大倍數是R7/2R4;所述第四電阻(R4)的阻值為1ΚΩ，第五電阻(R5)的阻值為100 Ω，第六電阻(R6)的阻值為165 Ω，第七電阻(R7)的阻值為200K Ω，第八電阻(R8)的阻值為1ΚΩ，第一電容(Cl)的電容值為820pF，第二電容(C2)的電容值為820pF。
3.根據權利要求1所述的微弱信號測量的選頻放大電路，其特征在于:中心頻率&的值為30KHz，所述第一電容(Cl)和第二電容(C2)均采用瓷片電容；第八電阻(R8)是第一運算放大器(Ul)的正相端的匹配電阻，第八電阻(R8)的阻值為1ΚΩ。
4.根據權利要求3所述的微弱信號測量的選頻放大電路，其特征在于:所述中心頻率f0的計算公式為: x I L , I i " Jn = - 1./、.，(--1--)
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5.根據權利要求1所述的微弱信 號測量的選頻放大電路，其特征在于:所述第一級放大電路和第二級放大電路通過第四電阻(R4 )耦合連接。
【文檔編號】H03H19/00GK103427790SQ201310347777
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2013年8月9日 優先權日:2013年8月9日
【發明者】黃敏興, 梁禮龍, 何廣棟 申請人:華南理工大學