一种用于紫外可见近红外分光光度计的前置放大电路的制作方法

1.本实用新型涉及光电信号处理技术领域，具体而言涉及一种用于紫外可见近红外分光光度计的前置放大电路。


背景技术：

2.分光光度计是利用物质的分子或离子对某一波长范围的光的吸收作用，对物质进行定性分析、定量分析及结构分析的仪器，分光光度计按所吸收光的波长区域不同，分为紫外分光光度计、可见分光光度计、紫外
‑
可见分光光度计、红外分光光度计；按吸收光的物质性质分，可以分为分子吸收分光光度计和原子吸收分光光度计，紫外可见近红外分光光度计是涵盖紫外、可见、近红外波长光谱区域的分光光度计，其应用领域广泛，硫化铅为接收近红外波长区域光谱的探测器，用于实现精确检测和分析。
3.目前分光光度计均设有前置放大电路，但此类前置放大电路结构复杂，噪声大，温度漂移大，极容易受外界干扰，增益调节范围小，兼容性不好，不利于升级更新，接收的光信号和转换后的电信号通常比较微弱，很容易淹没在各种噪声中。


技术实现要素：

4.本实用新型目的在于提供一种用于紫外可见近红外分光光度计的前置放大电路，包括，光敏电阻，设置在硫化铅探测器中并用于将光信号转换为电信号；恒流偏置电路，电连接到所述光敏电阻并用于提供所述硫化铅探测器所需的恒流偏置；低噪声程控可调增益放大电路，将已经转换的微弱电信号放大到易于处理的电平；阻抗匹配电路，设置于恒流偏置电路和低噪声程控可调增益放大电路之间，并用以保证前级和后级阻抗相匹配。
5.进一步地，所述恒流偏置电路包括场效应管q2和r1、r2，所述场效应管q2 和r1、r2为所述硫化铅探测器提供所需的恒流偏置。
6.进一步地，所述场效应管q2采用低频噪声系数小的场效应管。
7.进一步地，所述阻抗匹配电路是与前级所述场效应管q2的阻抗匹配的电路。
8.进一步地，所述低噪声程控可调增益放大电路包括用于放大信号的放大器 n2和调节增益的外部电阻n3。
9.进一步地，所述放大器n2采用仪表放大器，所述外部电阻n3采用数字电位器。
10.本实用新型的有益效果是电路结构简单，串扰小，温度漂移小，低噪声，程序控制增益调节，操作简单，放大倍数调节范围大。
11.结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本实用新型教导的前述和其他方面、实施例和特征。本实用新型的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本实用新型教导的具体实施方式的实践中得知。
附图说明
12.附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组
成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本实用新型的各个方面的实施例，其中：
13.图1是本实用新型用于紫外可见近红外分光光度计的前置放大电路一示例性实施例的示意图。
具体实施方式
14.为了更了解本实用新型的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
15.在本公开中参照附图来描述本实用新型的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本实用新型的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种用于紫外可见近红外分光光度计的前置放大电路来实施，这是因为本实用新型所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本实用新型公开的一些方面可以单独使用，或者与本实用新型公开的其他方面的任何适当组合来使用。
16.结合图1所示示例的，其旨在对硫化铅探测器探测的信号进行放大。藉由此目的的实现，本实用新型提出一种用于紫外可见近红外分光光度计的前置放大电路，通过设置恒流偏置电路、阻抗匹配电路和低噪声程控可调增益放大电路，对硫化铅探测器采取恒流偏置电路，然后将已经转换的微弱电信号经过低噪声可调增益放大电路进行放大，放大到易于处理的电平。
17.结合图1所示，用于紫外可见近红外分光光度计的前置放大电路包括光敏电阻、恒流偏置电路、阻抗匹配电路和低噪声程控可调增益放大电路。
18.其中，光敏电阻设置在硫化铅探测器中并用于将光信号转换为电信号；恒流偏置电路电连接到光敏电阻并用于提供硫化铅探测器所需的恒流偏置；低噪声程控可调增益放大电路，将已经转换的微弱电信号放大到易于处理的电平；阻抗匹配电路设置于恒流偏置电路和低噪声程控可调增益放大电路之间，并用以保证前级和后级阻抗相匹配。
19.本实施例中，前置放大电路，是光信号通过硫化铅探测器转换为电信号，对硫化铅探测器采取恒流偏置电路，然后将已经转换的微弱电信号经过低噪声可调增益放大电路进行放大，放大到易于处理的电平。
20.进一步的，恒流偏置电路包括场效应管q2和r1、r2，场效应管q2和r1、 r2为硫化铅探测器提供所需的恒流偏置，场效应管q2采用低频噪声系数小的场效应管，具有串扰小，温度漂移小，低噪声的效果。
21.进一步的，场效应管q1作为阻抗匹配电路，阻抗匹配电路是与前级场效应管q2的阻抗匹配的电路。
22.进一步的，低噪声程控可调增益放大电路包括用于放大信号的放大器n2和调节增益的外部电阻n3，放大器n2采用仪表放大器，仅需要一个外部电阻来控制增益，增益范围可设置1～1000，具有高精度、低噪声、温度稳定性好、取代两级运放或者三级运放节省pcb电路板面积，外部电阻n3为仪表放大器设置增益的外部电阻采用数字电位器，利用程序控制其阻值大小来改变运放增益的大小，利用程序控制增益调节，操作简单，放大倍数调节范围大。
23.虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型。本实
用新型所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。


技术特征：
1.一种用于紫外可见近红外分光光度计的前置放大电路，其特征在于，包括，光敏电阻，设置在硫化铅探测器中并用于将光信号转换为电信号；恒流偏置电路，电连接到所述光敏电阻并用于提供所述硫化铅探测器所需的恒流偏置；低噪声程控可调增益放大电路，将已经转换的微弱电信号放大到易于处理的电平；阻抗匹配电路，设置于恒流偏置电路和低噪声程控可调增益放大电路之间，并用以保证前级和后级阻抗相匹配。2.根据权利要求1所述的一种用于紫外可见近红外分光光度计的前置放大电路，其特征在于，所述恒流偏置电路包括场效应管q2和r1、r2，所述场效应管q2和r1、r2为所述硫化铅探测器提供所需的恒流偏置。3.根据权利要求2所述的一种用于紫外可见近红外分光光度计的前置放大电路，其特征在于，所述场效应管q2采用低频噪声系数小的场效应管。4.根据权利要求2所述的一种用于紫外可见近红外分光光度计的前置放大电路，其特征在于，所述阻抗匹配电路是与前级所述场效应管q2的阻抗匹配的电路。5.根据权利要求1所述的一种用于紫外可见近红外分光光度计的前置放大电路，其特征在于，所述低噪声程控可调增益放大电路包括用于放大信号的放大器n2和调节增益的外部电阻n3。6.根据权利要求5所述的一种用于紫外可见近红外分光光度计的前置放大电路，其特征在于，所述放大器n2采用仪表放大器，所述外部电阻n3采用数字电位器。

技术总结
本实用新型提供一种用于紫外可见近红外分光光度计的前置放大电路，包括，光敏电阻，设置在硫化铅探测器中并用于将光信号转换为电信号；恒流偏置电路，电连接到所述光敏电阻并用于提供所述硫化铅探测器所需的恒流偏置；低噪声程控可调增益放大电路，将已经转换的微弱电信号放大到易于处理的电平；阻抗匹配电路，设置于恒流偏置电路和低噪声程控可调增益放大电路之间，并用以保证前级和后级阻抗相匹配，电路结构简单，串扰小，温度漂移小，低噪声，程序控制增益调节，操作简单，放大倍数调节范围大。围大。围大。


技术研发人员：贾爽 赵鑫颖
受保护的技术使用者：天津市拓普仪器有限公司
技术研发日：2021.04.02
技术公布日：2021/11/5