一种基于数据采集的模拟调理用两级放大电路的制作方法

1.本实用新型属于数据模拟调理技术领域，尤其涉及一种基于数据采集的模拟调理用两级放大电路。


背景技术：

2.数据采集技术是信息技术的重要内容，它研究数据的采集、存储、处理和控制问题。
3.现如今，多通道数据采集系统已经被广泛应用于诸如核物理、高能物理、航空航天、医疗卫生、通信等各个领域中。随着数据采集需求的日趋复杂，人们对采集系统性能指标的要求也越来越高，例如高采样率、高精度等。
4.ic工艺的飞速发展使得adc芯片的性能不断提升，这让数据采集系统同时具备高采样率 与高精度成为可能。
5.由于高精度的采集系统对前端模拟电路的噪声非常敏感，因此需要尽可能地降低噪声，除了选用极低噪声的放大器之外，放大器周围的电阻取值在保证环路稳定的前提下需要尽 可 能小，以减少电阻热噪声，此外，在保证信号能够正常通过的前提下，可尽量减小模拟带宽，以进一步减小噪声。


技术实现要素：

6.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于数据采集的模拟调理用两级放大电路，其两级放大的电路结构让增益选择更加灵活，可以通过更换电阻的阻值来适应不同的增益需求。
7.本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：
8.一种基于数据采集的模拟调理用两级放大电路，包含第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7、第八电阻r8、第九电阻r9、第十电阻r10、第十一电阻r11、第十二电阻r12、第十三电阻r13、第十四电阻r14、第十五电阻r15、第十六电阻16、第十七电阻r17、第十八电阻r18、第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3、第四电容c4、第一放大器芯片、第二放大器芯片；
9.其中，vin端分别连接第一电阻r1的一端和第二电阻r2的一端，第二电阻r2的另一端分别连接第三电阻r3的一端和第四电阻r4的一端，第三电阻r3的另一端接地，第四电阻r4的另一端连接第一放大器芯片的vin 端，第一放大器芯片的vin-端分别连接第五电阻r5的一端、第六电阻r6的一端和第一电容c1的一端，第五电阻r5的另一端接地，第一电容c1的另一端分别连接第六电阻r6的另一端、第一放大器芯片的输出端和第八电阻r8的一端，第八电阻r8的另一端分别连接第九电阻r9的一端、第十八电阻r18的一端和第十电阻r10的一端，第十八电阻r18的另一端接地，第九电阻r9的另一端连接第一电阻r1的另一端，第一放大器芯片的vs-端连接第三电容c3的一端，第三电容c3的另一端分别连接第七电阻r7的一端和第二电容c2的一端，第二电容c2的另一端分别连接第七电阻r7的另一端和第一放大器
芯片的cc端，第一放大器芯片的vs 端连接 5v电压端，第十电阻r10的另一端分别连接第十二电阻r12的一端和第二放大器芯片的vin 端，第二放大器芯片的vin-端分别连接第十一电阻r11的一端和第十三电阻r13的一端，第十一电阻r11的另一端连接第十四电阻r14的一端，第十四电阻r14的另一端连接第十五电阻r15的一端，第十五电阻r15的另一端接地，第十三电阻r13的另一端连接第二放大器芯片的out 端，第二放大器芯片的out 端连接第十七电阻r17的一端，第十七电阻r17的另一端连接第四电容c4的一端，第四电容c4的另一端连接第十六电阻16的一端，第十六电阻16的另一端连接第二放大器芯片的out-端。
10.作为本实用新型一种基于数据采集的模拟调理用两级放大电路的进一步优选方案，所述第一放大器芯片采用芯片型号为ad8099的单端放大器。
11.作为本实用新型一种基于数据采集的模拟调理用两级放大电路的进一步优选方案，所述第二放大器芯片采用芯片型号为ada4927-1的差分放大器。
12.作为本实用新型一种基于数据采集的模拟调理用两级放大电路的进一步优选方案，所述第十六电阻16、第十七电阻r17和第四电容c4构成低通滤波电路。
13.作为本实用新型一种基于数据采集的模拟调理用两级放大电路的进一步优选方案，所述第十八电阻r18的阻值为56欧。
14.作为本实用新型一种基于数据采集的模拟调理用两级放大电路的进一步优选方案，所述第十电阻r10的阻值为240欧。
15.作为本实用新型一种基于数据采集的模拟调理用两级放大电路的进一步优选方案，所述第一电容c1的电容值为0.5pf。
16.作为本实用新型一种基于数据采集的模拟调理用两级放大电路的进一步优选方案，所述第二电容c2的电容值为2pf。
17.本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
18.本实用新型一种基于数据采集的模拟调理用两级放大电路，其包含第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7、第八电阻r8、第九电阻r9、第十电阻r10、第十一电阻r11、第十二电阻r12、第十三电阻r13、第十四电阻r14、第十五电阻r15、第十六电阻16、第十七电阻r17、第十八电阻r18、第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3、第四电容c4、第一放大器芯片、第二放大器芯片，其两级放大的电路结构让增益选择更加灵活，可以通过更换电阻的阻值来适应不同的增益需求。
附图说明
19.图1是本实用新型两级放大电路的电路图。
具体实施方式
20.下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明：
21.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些示例实施方式使得本公开的描述将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。
22.此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多示例实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的示例实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、方法、实现或者操作以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。
23.一种基于数据采集的模拟调理用两级放大电路，包含第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7、第八电阻r8、第九电阻r9、第十电阻r10、第十一电阻r11、第十二电阻r12、第十三电阻r13、第十四电阻r14、第十五电阻r15、第十六电阻16、第十七电阻r17、第十八电阻r18、第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3、第四电容c4、第一放大器芯片、第二放大器芯片；
24.其中，vin端分别连接第一电阻r1的一端和第二电阻r2的一端，第二电阻r2的另一端分别连接第三电阻r3的一端和第四电阻r4的一端，第三电阻r3的另一端接地，第四电阻r4的另一端连接第一放大器芯片的vin 端，第一放大器芯片的vin-端分别连接第五电阻r5的一端、第六电阻r6的一端和第一电容c1的一端，第五电阻r5的另一端接地，第一电容c1的另一端分别连接第六电阻r6的另一端、第一放大器芯片的输出端和第八电阻r8的一端，第八电阻r8的另一端分别连接第九电阻r9的一端、第十八电阻r18的一端和第十电阻r10的一端，第十八电阻r18的另一端接地，第九电阻r9的另一端连接第一电阻r1的另一端，第一放大器芯片的vs-端连接第三电容c3的一端，第三电容c3的另一端分别连接第七电阻r7的一端和第二电容c2的一端，第二电容c2的另一端分别连接第七电阻r7的另一端和第一放大器芯片的cc端，第一放大器芯片的vs 端连接 5v电压端，第十电阻r10的另一端分别连接第十二电阻r12的一端和第二放大器芯片的vin 端，第二放大器芯片的vin-端分别连接第十一电阻r11的一端和第十三电阻r13的一端，第十一电阻r11的另一端连接第十四电阻r14的一端，第十四电阻r14的另一端连接第十五电阻r15的一端，第十五电阻r15的另一端接地，第十三电阻r13的另一端连接第二放大器芯片的out 端，第二放大器芯片的out 端连接第十七电阻r17的一端，第十七电阻r17的另一端连接第四电容c4的一端，第四电容c4的另一端连接第十六电阻16的一端，第十六电阻16的另一端连接第二放大器芯片的out-端。
25.优选的，所述第一放大器芯片采用芯片型号为ad8099的单端放大器，所述第二放大器芯片采用芯片型号为ada4927-1的差分放大器，两者均为极低噪声的放大器，均拥有较好的谐波失真性能。
26.其两级放大的电路结构让增益选择更加灵活，可以通过更换电阻的阻值来适应不同的增益需求。
27.第一放大器ad8099的增益为：
[0028][0029]
第二放大器ada4927-1的增益为：
[0030][0031]
电路中第一级放大增益为3，第二级放大增益为2。在只需要一级放大或需要小于1的增益时，也可通过调整电阻阻值将第一级放大器旁路掉。
[0032]
在只使用ada4927-1时，需要增加匹配第十八电阻r18，以保证输入阻抗为50欧。
[0033]
优选的，所述第十六电阻16、第十七电阻r17和第四电容c4构成低通滤波网络。由于高精度的采集系统对前端模拟电路的噪声非常敏感，因此需要尽可能地降低噪声，除了选用极低噪声的放大器之外，放大器周围的电阻取值在保证环路稳定的前提下需要尽 可 能小，以减少电阻热噪声，此外，在保证信号能够正常通过的前提下，可尽量减小模拟带宽，以进一步减小噪声。模拟带宽主要通过调整放大器反馈电阻与低通滤波网络来实现。
[0034]
优选的，所述第十八电阻r18的阻值为56欧。
[0035]
优选的，所述第十电阻r10的阻值为240欧。
[0036]
优选的，所述第一电容c1的电容值为0.5pf。
[0037]
所述第二电容c2的电容值为2pf。
[0038]
以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。