关于前置放大电路的方案思路
音频小信号前置放大电路
音频小信号前置放大电路1 选题背景在现在的时代我们的身边有着各种各样对于声音放大的需求，如麦克风，及一些音像设备中是最常见的，随着人们生活质量的提高对于音质的要求也越来越高，简单的音质已经无法满足大家的需求，恶劣的音质也对人们的日常生活有很大的影响，就如同噪音一样，在对音质进行调整中，对其放大是很重要的内容，音频放大电路就是在保持原声的基础上对声音进行放大，对声音中小信号的放大在音频放大电路中也有着很重要的应用，对小信号的放大可以让我们更好的获得对较弱的原声的放大，对较弱的音频进行放大后可以更好的去分析这个音频信号，对于科学研究和电子产品的开发很有帮助，也可以充分的满足人们的需求。
1．1指导思想“放大”的本质是实现能量的控制，即能量的转换：用能量比较小的输入信号来控制另一个能源，使输出端的负载上得到能量比较大的信号。
放大的对象是变化量，放大的前提是传输不失真。
通过NE5532对小信号进行放大，对相应的电阻进行合理的选择以达到对放大倍数的要求，对输出部分串电阻来达到对输出电阻的要求。
1．2 方案论证方案一：采用NE5532两级电路放大方法，用运算放大器作音频前置放大电路。
其优点是体积小、噪音低、功耗小、一致性较好。
利用运算放大器可取得很深的负反馈，同时提高不失真输出，使信号失真度在1%以下。
方案二：采用NE5532一级放大方法，优点是所用资源少，更加的简便，缺点是不稳定，电流过大，故予以否定综合考虑，采用方案一1．3 基本设计任务设计并制作音频小信号前置放大电路。
具体要求如下：≥1000；（40分）（１）放大倍数AV（２）通频带20Hz~20KHz；（40分）≥１MΩ;输出电阻R O＝600Ω；（10分）（３）放大电路的输入电阻RI说明：设计方案和器件根据题目要求自行选择，但要求在通用器件范围内。
测试条件：技术指标在输入正弦波信号峰值Vpp=10mv的条件进行测试（输入输出电阻通过设计方案预以保证），设计报告中应有含有详细的测试数据说明设计结果。
脑电路前置放大器电路图的设计
前置放大器电路设计
电路制作：周炳威陈洁周莹
因为在电脑上装的PRETEL99SE与win7不是很兼容，只好采用别画电路的软件multisim11，图纸中黑线链接的部分是在元件库里找不到元件，用非导线代替
前置放大器单导联电路中，与人体相连接的导线部分都有电阻相连，我在图中没有画出。
所有的op07都是接+9v 和-9v。
我在图中没有画出来，看起来会整洁一些。
二阶高通滤波器光电隔离电路
单极性心电增广肢体导联测量电路
这个电路中，其他的小三角号，都表示一个前置放大电路。
分别接左手，右手，左脚。
右脚接地。
与人体相连接的导线部分都有电阻相连，图中没有画出。
在图里标出V的是接电源的。
ECG监护仪前置放大电路的设计
ECG监护仪前置放大电路的设计黄敏松;行鸿彦;刘建成【摘要】基于传统的仪用放大器基本框架,设计了一种新的可用于心电信号放大的前置放大器.在3 dB带宽范围内,该放大器的增益达到了48.3 dB.等效的输出噪声电压值为5.34 nV/√Hz.根据生物电信号采集的特点,通过增加右腿驱动电路,提高了放大器的共模抑制比,对被测的生物体具有更安全的保护作用.仿真结果表明该放大器在增益、频率响应特性、共模抑制比等性能参数方面符合美国心脏协会(AHA)的建议要求,确保了输出心电信号的低失真,可用于ECG监护仪中.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2007(030)016【总页数】3页(P187-189)【关键词】前置放大器;ECG监护仪;共模抑制比;增益【作者】黄敏松;行鸿彦;刘建成【作者单位】南京信息工程大学,电子与信息工程学院,江苏,南京,210044;南京信息工程大学,电子与信息工程学院,江苏,南京,210044;南京信息工程大学,电子与信息工程学院,江苏,南京,210044【正文语种】中文【中图分类】TN7221 引言随着科技的发展和进步，各种各样的便携式心电监护产品如雨后春笋般不断涌现，广泛地应用于临床诊断以及离院病人的监护当中。
本文介绍的前置放大器是各种便携式心电监护仪中不可或缺的一部分，他除了获取心电信号外，还对心电信号做了初步处理。
在心电处理过程中，前置放大器对心电信号的影响最大，因此有必要设计出高增益、通带宽、高共模抑制比与及低噪声的前置放大器，以应用于临床监护中。
传统的生物电信号放大器主要采用同相并联3运放电路或同相串联2运放电路。
采用缓冲放大作为输入级，对改善后的信号进行差动放大，消除共模干扰成分[1]。
本方案在传统的同相并联3运放电路的基础上新增了一右腿驱动电路和反相电路，提高了该放大器的增益，增大了共模抑制比，提高了安全性能，可用于便携式心电监护仪的设计中。
2 心电信号的特征及其对前置放大器的要求2.1 心电信号特征心电信号作为心脏电活动在人体体表的表现，一般比较微弱。
电磁流量计前置放大电路的设计与分析
文章 编 号 ：０ —９ ４２ ０ ）１０ １ －３ １０１ ４ （０ ８０ —０ ０ ９ １
电磁 流量计 前 置放 大 电路 的设 计 与分 析
赵 忻 ． 赵 辉
（ 电子 科 技 大 学 自动化 工 程 学 院 ， 都 ６ ０ ４ 成 １ ５ ） ０
ｏ ｏ ｄｉｉｎ ｆ ｗｅ ｌ ｒ ｎ ｄ． ｎ ｃ ｎ ｔｏ ｏ ｌ－ｇｏｕ ｄｅ Ｋ ｅ ｗｏｒ ｓ： ｌｃｒ ｍ ａ ｎｅｉ ｆｏ ｙ ｄ ｅｅ ｔｏ ｇ ｔ ｌｗｍ ｅｅ ； ｏ ｖ ｒｅ ； ｍｐｌｆｅ ｃ ｔｒ ｃ ｎ ｅ ｔｒ ａ ｉ ｒ ｉ
电磁 流量计是 根据 电磁感 应定 律制成 的一 种测 量导 电性液 体流量 的仪 表 ，可 以解 决其 它流量 计不
调特 性 以及 共模 抑 制 特性 等 。只要 接 地 良好 ． 长期 的 现 场运 行 中证 明该 电路 稳 定 可 靠 在
关键 词 ： 电磁 流量 计 ； 换器 ； 算放 大器 转 运
中 图分 类 号 ： ＴＨ８ ４ １ 文 献 标 志 码 ： Ｂ
Ｄｅ ｉ ｎ ｎｄ Ａｎ ｌ ｓｓ ｏ ｈｅ Ｐｒ ａ ｓｇ ａ ａ ｙ ｉ ｆ ｔ ｅ ｍｐｌ ｅ ｆ Ｅｌｃ ｒ ｍ ａ ｎｅ ｉ ｏ ｉ ｒ ｏ ｅ ｔｏ ｉ ｆ ｇ ｔｃ Ｆｌ ｗｍ ｅ ｅ ｔｒ
１ 放 大 器 的 要 求
放大器 的核 心和关 键是 前置级 共 模 干扰 向差 模 干扰 的转 化 ：
摘要： 介绍 了 电磁 流 量 计 转换 器的 前 置放 大 电路 部 分 ， 它是 高精 度 电磁 流 量 计 的基 础 部 分 ．
也 是 关 键 部 分 。 阐 述 了 设 计 该 放 大 电 路 须 满 足 的 要 求 ， 明 了根 据 要 求 所 设 计 放 大 电 路 的 说
前置放大电路实验报告
前置放⼤电路实验报告前置放⼤电路实验报告第⼗六组：于海⽟131308238边倍倍131308301韩艳英131308309⽬录1.简介 (3)2.放⼤器的作⽤与⽬的 (3)3.放⼤器的设计与原理 (4)4.放⼤电路器件及其参数 (6)5.设计步骤 (6)6.调试与实验结果 (9)7.问题及解决⽅法 (11)8.实验总结 (11)9.参考⽂献 (11)⼀．简介：前置放⼤器在放⼤有⽤信号的同时也将噪声放⼤，低噪声前置放⼤器就是使电路的噪声系数达到最⼩值的前置放⼤器。
对于微弱信号检测仪器或设备，前置放⼤器是引⼊噪声的主要部件之⼀。
整个检测系统的噪声系数主要取决于前置放⼤器的噪声系数。
仪器可检测的最⼩信号也主要取决于前置放⼤器的噪声。
所以放⼤器⼀般都是直接与检测信号的传感器相连接，只有在放⼤器的最佳源电阻等于信号源输出电阻的情况下，才能使电路的噪声系数最⼩。
⽽在设计前置电压放⼤器时只需要在⽰波器中观察电压的放⼤波形并分析放⼤倍数，其⾃⾝放⼤器所引起的⼲扰可以忽略不计，因此是设计电压放⼤器的最佳选择。
前置电压放⼤器主要应⽤于对电压信号的放⼤，本⽂介绍了具有弱信号放⼤能⼒的低频电压放⼤器的基本原理、内容和实现过程。
整个电路主要由稳压电源、前置放⼤器共两部分构成。
稳压电源主要是为前置放⼤器提供稳定的直流电源；前置放⼤器主要是电压的放⼤；设计的电路结构简洁、实⽤，充分利⽤到了集成成功放的优良特性。
实验结果表明该电压放⼤器在带宽、失真度、幅度等⽅⾯具有较好的指标、较⾼的实⽤性。
⼆.放⼤器的作⽤与⽬的1.放⼤器的作⽤（1）.提⾼系统的信噪⽐（前放紧靠探测器，传输线短，分布电容Cs减⼩，提⾼了信噪⽐。
（2）.减少外界⼲扰的相对影响(信号经前放初步放⼤.)。
（3）合理布局,便于调节与使⽤(前放为⾮调节式,主放放⼤调节倍数、成形常数)。
（4）.实现阻抗转换和匹配(前放设计为⾼输⼊阻抗,低输出阻抗)。
（5）.实现电压的两级放⼤。
模电课程设计报告--带前置放大的音频功放电路
课程设计报告课程名称：模拟电子技术基础设计名称：带前置放大的音频功率放大器姓名：学号:班级：日期：摘要本电路设计采用前置放大电路和音频功率放大电路相结合的放大模式，前者采用有“运放之皇”的NE5532对电压进行放大，后者采用性能优良的LM386对电压和电流放大，给音响放大器的负载（扬声器）提供一定的输出功率。
当负载一定时，希望输出的功率尽可能大，输出的信号的非线形失真尽可能的小，效率尽可能的高。
在前置放大和功放之间加上一个滑动变阻，就保证了音量可调，在滑动变阻器之前再加上一足够大电阻，这样保证了信号不失真。
除此之外，加上相应的旁路电容又使得电路具有杂音小，有电源退偶，无自激等优点。
根据实例电路图和已经给定的原件参数，使用multisim10软件模拟电路，并对其进行静态分析，动态分析，显示波形图，计算数据等操作。
关键词： NE5532 LM386 性能优良音量可调杂音小目录一、设计的目的及任务1.1设计的目的1.2 设计的任务及要求二、电路设计总方案及原理框图2.1原理框图2.2电路设计方案三、各组成部分的工作原理3.1.1弱信号前置放大级电路图3.1.2前置放大电路图工作原理3.2.1音频功率放大电路图3.2.2音频功率放大电路的工作原理四、电路仿真4.1 设计的总电路图4.2应用Multisim 11进行的仿真结果五、电路的安装及调试六、电路的实验结果七、实验总结八、仪器仪表明细清单参考文献一、设计的目的及任务1.1设计的目的1，了解音频放大电路的形成和用途。
2，掌握音频放大电路的一种实现方法。
3，提高独立设计电路和验证试验的能力。
4，熟悉运用Multisim 11软件进行仿真，学会焊接技术。
1.2 设计的任务及要求前置放大器的放大倍数为10 倍，使用单电源低噪声集成运放NE5534、OP-27A，功率放大采用LA4100、或LM386、或其他型号。
音量可调，杂音小，有电源退耦，无自激。
二、电路设计总方案及原理框图2.1原理框图图1系统原理框图2.2电路设计方案根据推任务要求，设计总电路需要弱信号前置放大级电路和功率放大电路两个基本电路，其中前置级主要完成小信号的电压放大任务；功率放大级则实现对信号的电压和电流放大任务。
2.1声道音箱电路设计中前置放大器电子音频分频原理说明
2.1声道音箱电路设计中前置放大器电子音频分频原理说明自从数字技术进人音频领域，音源和输入系统的音质得到了很大的改善，前置放大器变成几乎只是音源选择开关和音量电位器的简单东西。
但与此相反，输出系统却与模拟时代时一样变化不大，其原因主要是扬声器的原理并无大变。
由于声频范围宽至九至十个倍频程，要使扬声器的振动系统在如此宽的频率范围内，完全线性地按照电信号振动十分困难．再要求具有线性的声辐射特性，几乎是不可能的。
一个解决的途径是把声频范围分成数段，再用数只扬声器分段放音，这即是多扬声器系统，常见的是二单元和三单元系统。
但是分割频带需要分频网络．一般是在功率放大器和扬声器之间插入L、C滤波器。
由于扬声器并非纯电阻成分，给分频器的设计带来困难，不易得到良好的性能；且优质的分频器需要选用优质的电感器和电容器，价格不菲。
此外，由于各种扬声器的效率不同(高音扬声器比低音扬声器约高6分贝)，为了平衡整个频带的声压，需要在分频器中插入衰减器，以降低高效率扬声器的电平，其结果是整个扬声器系统成为几个最低效率扬声器的组合。
为了改变这种情况，产生了多通道放大器方式。
在前置放大器之后用有源滤波器分割频带，各频段有自己的功率放大器和扬声器，各频段的电平在各功率放大器之前用电位器调整。
这种方式的优点是显而易见的，它取消了前述LC网络，又能有效地利用各个扬声器的效率；同时，也降低了对功率放大器的频率要求，输出功率也可以小一些；这种结构示于图1。
其关键电路是有源滤波器。
滤波器有低通、高通、带通滤波器以及带阻滤波器。
低通滤波器容许从零频至其截止频率的分量通过，而阻止高于截止频率的分量；高通滤波器阻止低于其截止频率的分量，而容许高于它的分量通过；带通滤波器容许界于其低截止频率和高截止频率之间的频率分量通过，而阻止这一频率范围外的所有频率分量。
使用运算放大器的有源滤波器可以取消电感元件。
并能获得电压或电流增益。
按滤波器截止特性不同可分为贝塞尔型、契比雪夫型和巴特沃斯型，其特性曲线见图2，主要表现在截止频率附近，贝塞尔型下降缓慢，契比雪夫型下降陡峭，而巴特沃斯型界于二者之间。
音频放大电路设计
b1=d*(1-a);
b2=-a-(1-a)*H0/2;
a0=1;a1=b1;a2=-a;
其中H0，V0均可又上面分析得出。
最后设计一个DAC控制电路，以及用VHDL对DAC写一个控制器。控制电路如下：
四、功率放大电路设计
最后，我们需要将FPGA输出的信号进行功率放大，用来启动一个音频的扬声器。由于题目要求的用分立元件搭建一个功率放大电路，并且要求效率高于60%，我们就只能采用甲乙类互补功率放大器。我们采用晶体管与集成运算放大器构成的OCL功率放大器，如下图:
然后，由模拟巴特沃斯滤波器可知Avf=1.586，由1+R5/R6=1.586，同时为了尽量保持运放的同相端与反向端的输入电流一致，我们需要进行阻抗匹配，低通部分，同相端为2*R1=150k，我们选择R5=117.2k选择标称值118k,R6=200k。
最后检查输出电阻：由于一般运放的输出电阻很小为几十欧，而此电路对输入电阻要求也不高，我们可以选择常规的3288RT型的运放。
本次作业，我们主要可以通过设计以下几个部分来实现对音频信号的无失真放大。
一、前置放大部分
首先，我们需要对信号进行带通滤波，我们采用2阶巴特沃思低通滤波器串联一个巴特沃思高通滤波器实现对信号的滤波，得到频率在20入下：
可以看出，在19.802KHZ，和20.309HZ处增益下降为5DB左右，而中频带处则增益为8DB，因此下降了正好了3DB。
仿真结果如下：
可以看出，在10KHZ，附近下降了27DB，满足了题目要求
三、数字幅频均衡设计
首先，我们需要对信号进行处理，使得-5~5V(由前两部分放大得来)的交流信号转换成0~10v或者压缩成0~5v的直流信号,然后才能进行A/D转换。
一种增益可控音频前置放大器电路的设计
图３增益控制结构 Ｆｉｇ．３ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｇａｉｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｏｄｕｌｅ
外部输入的直流模拟控制信号％的电压范围
为Ｏ～‰。比较判决电路在每个时钟周期产生一
组数据，控制逻辑及可逆计数器模块根据该组数据 控制数模转换器（ＤＡＣ），将相应的模拟电压反馈到 比较判决电路中，准备进行下一次比较。时序电路 为控制逻辑及可逆计数器电路提供时钟信号，由于 要适应人耳的反应时间，频率为６０ Ｈｚ。 ３．１ 模拟控制信号输入缓冲级电路
Ａｂｓｔｒａｃｔ：
Ａ ｖａｒｉａｂｌｅ－ｇａｉｎ ｐｒｅ－ａｍｐｌｉｆｉｅｒ ｃｉｒｃｕｉｔ ｆｏｒ ａｕｄｉｏ ｐｏｗｅｒ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ ｗａｓ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄ ｉｎ ０．５－ｔ＿￡ｍ ＣＭＯＳ
ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｃｉｒｃｕｉｔ，ＤＣ ｖｏｌｕｍｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｍｏｄｅ ｗａｓ ａｄｏｐｔｅｄ ｔｏ ｃｏｎｔｒｏｌ ｇａｉｎ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｅ－ａｍｐｌｉｆｉｅｒ，ａｎｄ ｂｙ
模拟输入缓冲级电路采用单位增益负反馈结构 的运放。由于外界输入信号范丽广（Ｏ～Ｖｗ），所以 运放的输入输出范围是设计的关键。设计中，采用 全摆幅的输入输出结构，以达到输入输ｆＢ的范同要 求。运放的具体结构如图４所示［２］，第一级采用全 摆幅输入结构折叠共源共栅结构，提供大增益，第二 级采用共源极结构，达到最大的输出摆幅。为保持 闭环的稳定性，同样加入密勒补偿电容和调零电阻。
ａｄｊｕｓｔｉｎｇ ｔｈｅ ｇａｉｎ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｅ－ａｍｐｌｉｆｉｅｒ，ｖｏｌｕｍｅ ｏｆ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ａｕｄｉｏ ｐｏｗｅｒ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ．Ｔｈｅ ｉｎｐｕｔ １３（３
ａｎａｌｏｇ ｖｏｌｔａｇｅ ｓｉｇｎａｌ ｗａｓ ｃｏｎｖｅｎｅｄ ｔｏ ｄｉｇｉｔａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｉｇｎａｌｓ ｗｉｔｈ ａｎ ｏｎ－ｃｈｉｐ Ａ／Ｄ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ，ｗｈｉｃｈ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｔＯ ａｄ—
带有前置放大的otr功率放大电路的心得与体会
带有前置放大的otr功率放大电路的心得与体会各种放大电路的主要任务是使负载上获得尽可能大的不大真电压信号，它们的主要指标是电压放大倍数。
而功率放大电路的主要任务则是，在允许的失真限度内，尽可能高效率地向负载提供足够大的功率。
因此，功率放大电路的电路形式、工作状态、分析方法等都与小信号放大电路有所不同。
对功率放大电路的基本要求是：（1）输出功率要大。
输出功率Po=UoIo，要获得大的输出功率，不仅要求输出电压高，而且要求输出电流大。
因此，晶体管工作在大信号尽限运用状态，应用时要考虑管子的极限参数，注意管子的安全。
（2）效率要高。
放大信号的过程就是晶体管按照输入信号的变化规律，将直流电源提供的能量转换为交流能量的过程。
其转换效率为负载上获得的信号功率和电源供给的功率之比值，即式中：Po负载上获得的信号功率；PE电源供给的功率。
（3）合理的设置功放电路的工作状态。
由于在能量转换的过程中，晶体管要消耗一定的能量，从而造成了η下降。
显然，要提高η，就要设法减小晶体管的损耗。
而晶体管的损耗与静态工作点密切相关。
图I0401给出了晶体管的几种工作状态及对应的输出波形。
由图可见，甲类状态，iC始终存在，没有信号输入时，直流电源供给的能量全部消耗在晶体管上，这种状态的效率很低，乙类状态，没有信号输入时，iC=0，晶体管不消耗能量，这种状态的效率较高。
这就指明了提高效率的途径是降低静态工作点。
（4）失真要小。
甲类功放通过合理设置静态工作点，非线性失真可以很小，但它的效率低。
乙类状态虽然效率高，但输出波形却出现了严重失真。
为了保存乙类状态高效率的优点，可以设想让两个管子轮流工作在输入信号的正半周和负半周，并使负载上得到完整的输出波形，这样既减小了失真，又提高了效率，还扩大了电路的动态范围。
因而在买际中得到广泛应用。
由于功率放大电路工作在大信号状态，所以对功放电路的分析多采用图解法。
要确定的主要性能指标是Po、PE、PT（损耗）和η。
6N3前置放大器详细制作教程
6N3前置放大器详细制作教程点评：以下介绍的是一个两级电路直接耦合的前级放大器电路，第一级为电压放大，第二级为阴极缓冲输出。
可以说是一个简单易做的电路，不过要注意的是这个电路输出的信号是反向的，后级电路输出到音箱的线应该对调一下会比较好。
6N3胆前级因自己的哪一部天逸AD-86合并式纯甲类功放音质不佳声音粗糙，竟然比不上自制的LM4766集成功放准备将之解体，大改为纯后级。
一时间未能配齐所需要的材料，利用空闲时间先做一部与之配用的电子管前置。
一、电路的选择这次希望利用手头上现有的零件和较低的成本来制作，名机电路肯定不符合要，因这些名机电路所用的电子管都被爆炒成天价，动不动就要成百上千以上一只，非我辈所能承受。
6N3这只本来设计用于电视广播VHF/UHF放大双三极管，这是一只非常好的电子管，声音介于6N11和12AX7之间既有音乐性也有音响性。
最主要是价格非常低廉，进口同类管5670邮购价亦只8元一只非常超值。
价格低廉并不代表就是垃圾，价格高昂亦不代表音色就顶呱呱，一是物以希为贵，二是商家的炒作。
6N3及同类管至今未炒作主要原因是在引脚排列上不通用和6N3及其同类管产量实在太大。
6N3特性曲线见图1，从6N3特性曲线可以看出这不是一只大动态的电子管，屏极供电电压最好不要超150V，最大栅负压不超过-4V时才有较好的放大线，超过-4V曲线将明弯曲。
工作点宜在-1.5V－-2.0V之间选取，并且输入电压最好不要超过0.7V。
本机整机电路见图2，V1用1/2 6N3作共阴放大，V1阳极负载电阻取值较少为18K，以取得较大的阳极电流变动范围，同时失真较少，经计算放大倍数约等于14.5倍。
V2用1/2 6N3作阴极输出，令电路带动不同复杂的负载都有恒定的电压增益。
V1、V2之间采用直接耦合，使整机频响较宽，减少了耦合电容带来的不利影响。
放大电路非常简单，算上电阻电容零件亦只有几只，这样做目的是尽量简化电路降低制作成本。
一种光电烟支检测器前置放大电路的设计
一种光电烟支检测器前置放大电路的设计摘要】光电烟支检测器是一种在线烟支检测设备，在烟支质量控制方面发挥了重要作用。
前置放大电路是其中关键电路之一。
本文重点介绍了前置放大电路的噪声来源，并就如何降低噪声干扰做了分析。
【关键词】前置放大电路；噪声分析０绪论光电烟支检测器可以在线检测并剔除不合格的烟支，在烟支质量控制上发挥着极为重要的作用。
采用光电检测的方式可以实现非接触、高速、精确检测，非常适用于高速卷接机组。
前置放大电路是光电烟支检测器电路中关键电路之一，它的作用是先进行光电转换，将烟丝端散射出的光信号转换为电信号，再将电信号放大送到后级电路处理，作为整个电路的“眼睛”，它的性能好坏直接关系到整个系统的性能好坏。
１前置放大电路噪声分析烟支检测器中光电转换器件采用的是光电二极管，经光电二极管转换的电信号相当微弱，很容易受到噪声的干扰，所以在设计该部分电路时要尽量减小噪声，提高信噪比和检测分辨率。
噪声源主要来自3个方面，一是光电管，二是前置放大器，三是外部噪声。
１．１光电二极管的噪声光电二极管的光电流一般为nA至μA级，其主要噪声是热噪声和散粒噪声。
１.1.1热噪声热噪声是导电材料中载流子不规则热运动在材料两端产生的随机涨落电压，它是电阻性电路器件的共性噪声。
噪声电压均方值取决于材料的温度，电阻及噪声等效带宽，一般关系式为:UT2=4KT■R（ｆ）ｄｆ（1）式中，K是波尔兹曼常数，T是材料的绝对温度，R（f）表示光电检测电路中总电阻随频率的变化关系。
在纯电阻的简单情况下，R与频谱无关，上式变为:UT2=4KTRΔf,在温度一定时，热噪声只与电阻和噪声等效带宽Δf有关；当温度为T=300K,KT=4.14×10-21J，电阻的噪声电压和电流有效值变为：UT＝■＝1.29■×10－10J■IT=1.29■×10－10J■可以看出电阻R是主要的热噪声源，在R不变的情况下减小T和Δf的值可以减小噪声。
低噪声前置放大电路设计
低噪声前置放大器电路的设计方法来源：52RD手机研发作者：国家半导体公司程伟健前置放大器在音频系统中的作用至关重要。
本文首先讲解了在为家庭音响系统或PDA设计前置放大器时，工程师应如何恰当选取元件。
随后，详尽分析了噪声的来源，为设计低噪声前置放大器提供了指导方针。
最后，以PDA麦克风的前置放大器为例，列举了设计步骤及相关注意事项。
前置放大器是指置于信源与放大器级之间的电路或电子设备，例如置于光盘播放机与高级音响系统功率放大器之间的音频前置放大器。
前置放大器是专为接收来自信源的微弱电压信号而设计的，已接收的信号先以较小的增益放大，有时甚至在传送到功率放大器级之前便先行加以调节或修正，如音频前置放大器可先将信号加以均衡及进行音调控制。
无论为家庭音响系统还是PDA设计前置放大器，都要面对一个十分头疼的问题，即究竟应该采用哪些元件才恰当？元件选择原则由于运算放大器集成电路体积小巧、性能卓越，因此目前许多前置放大器都采用这类运算放大器芯片。
我们为音响系统设计前置放大器电路时，必须清楚知道如何为运算放大器选定适当的技术规格。
在设计过程中，系统设计工程师经常会面临以下问题。
是否有必要采用高精度的运算放大器？输入信号电平振幅可能会超过运算放大器的错误容限，这并非运算放大器所能接受。
若输入信号或共模电压太微弱，设计师应该采用补偿电压(Vos)极低而共模抑制比(CMRR)极高的高精度运算放大器。
是否采用高精度运算放大器取决于系统设计需要达到多少倍的放大增益，增益越大，便越需要采用较高准确度的运算放大器。
运算放大器需要什么样的供电电压？这个问题要看输入信号的动态电压范围、系统整体供电电压大小以及输出要求才可决定，但不同电源的不同电源抑制比(PSRR)会影响运算放大器的准确性，其中以采用电池供电的系统所受影响最大。
此外，功耗大小也与内部电路的静态电流及供电电压有直接的关系。
输出电压是否需要满摆幅？低供电电压设计通常都需要满摆幅的输出，以便充分利用整个动态电压范围，以扩大输出信号摆幅。
前置放大电路
前置放大电路前置放大电路是一种常见的电子电路，主要用于放大信号的幅度。
它在电子设备中起着关键的作用，如音频放大器、无线电接收机和电视机等。
本文将介绍前置放大电路的工作原理、常见的电路结构和一些应用示例。
一、前置放大电路的工作原理前置放大电路的主要功能是将输入信号的幅度放大，以便后续电路可以更好地处理信号。
它通常由一个放大器和一些辅助元件组成。
放大器是前置放大电路中最关键的部分。
它采用了各种不同的电子元件，如晶体管、场效应管或运算放大器等。
这些元件能够根据输入信号的幅度变化来放大信号。
放大器的工作原理可以简单地描述为输入信号通过放大器，放大后的信号输出。
放大器的放大倍数由其内部元件的特性以及外部电路的设计参数等决定。
辅助元件主要用于对输入信号进行调整和滤波等处理，以确保信号的质量和兼容性。
常见的辅助元件包括电容器、电阻器和电感器等。
这些元件能够限制信号的频率范围、降低噪音和增强信号的稳定性等。
二、常见的前置放大电路结构前置放大电路可以采用多种不同的电路结构。
下面介绍几种常见的结构。
1. 电阻带负反馈放大器电阻带负反馈放大器是一种简单且常用的前置放大电路。
它使用一个放大器和若干个电阻器组成。
输入信号经过放大器放大后，通过负反馈回路返回到放大器的输入端，从而实现对放大倍数的控制。
这种结构的优点是设计简单，成本低。
缺点是频率响应相对较低。
2. 电容耦合放大器电容耦合放大器是一种更先进的前置放大电路结构。
它通过电容器将输入和输出端隔离，从而实现对直流偏置的控制。
这种结构能够提高放大器的稳定性和频率响应，因此在音频放大器等高性能应用中广泛使用。
3. 差动放大器差动放大器是一种特殊的前置放大电路结构。
它采用两个同样的放大器，将输入信号分别作用在这两个放大器的输入端。
输出信号为这两个放大器输出信号的差值。
差动放大器的优点是抑制共模噪音，提高信号的抗干扰能力。
因此，在无线电接收机和音频放大器等高要求的应用中经常使用。
心电前置放大电路的研究_张舒
电路、前置放大器、中间放大器等几个部分构成。结 构如图１所示。心电传感器所获取的原始心电信号通过 电路中的高通、低通滤波器去掉其中混入的各种干扰 和噪声， 由前置放大器对其进行一级放大， 再通过中 间放大器进一步放大， 最终达到所要求的电压幅度。 在前置放大电路中， 前置放大器和中间放大器是设计 中的重点和难点。
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摘 要 生物电信号测量技术如今已被广泛应用于临床诊断、研究等领域， 同时测量技术也在不断的革新与 发展。介绍了一种心电前置放大电路的设计， 以美国ＡＤ公司ＡＤ６２０和ＡＤ８５５２两 种 运 算 放 大 器 为 主 构 成 放 大 电 路 ， 通过该电路对采集到的心电信号进行前置放大。
ｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ＩＴＵ－ Ｒ ＢＴ．６０１／６５６” ２ ＩＳＯ／ＩＥＣ ＪＴＣ１／ＳＣ２９／ＷＧ１１． Ｃｏｄｉｎｇ ｏｆ Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅｓ
ａｎｄ Ａｕｄｉｏ－ Ｐａｒｔ２： Ｖｉｓｕａｌ， ２０００ ３ Ｉａｉｎ Ｅ． Ｇ． Ｒｉｃｈａｒｄｓｏｎ． Ｈ．２６４ ａｎｄ ＭＰＥＧ － ４ Ｖｉｄｅｏ
ＬＡ
低通
ＲＡ
滤波
器
ＬＬ
前置 放大
器
高通 滤波
器
中间 放大
器
图１ 心电前置放大电路结构框图
３ 高、低通滤波器及缓冲级
滤波器按照处理信号的种类可分为模拟滤波器和 数字滤波器， 模拟滤波器是对模拟电信号进行处理， 而数字滤波是对数字信号进行处理， 两者共同的目的 都是为了进行滤波， 去除干扰信号， 只是在实现的方 法上有所不同而已。 ３．１ 低通滤波器及缓冲级
微弱信号检测的前置放大电路
图2 微弱信号检测前置放大电路原理图
3、噪声的抑制和屏蔽
在微弱信号检测的过程中，噪声的抑制和 屏蔽至关重要，由于信号微弱，很容易受 到噪声污染，这些噪声主要由环境噪声、 电路元器件自身产生的噪声和电源的工频 噪声组成，因此在噪声的抑制和屏蔽上要 综合考虑这几方面的因素。Fra bibliotek.1 元器件的选择
在进行微弱信号检测过程中，为了减少集成运算放大器对电路的干扰， 应选择接近理想运算放大器的芯片。主要参数的要求是具有较小的输 入偏执电流、输入偏执电压和零漂，具有较大的共模抑制比和输入电 阻。特别是电流电压转换级对集成运放的要求较高，一般需要运放的 输入偏执电流在pA 级。目前市面上有很多满足条件的集成运算放大 器，如AD8571、LMC6482、LF351 和OPA2703 等。
电路中的仪表放大级通常设计为程控放大倍数的结构，通过程控开关 调整反馈电阻的大小，从而改变放大倍数。为了对数字电路和模拟电 路进行隔离，程控开关选用光偶开关。为了提高仪表放大器的性能， 可以选用集成仪表放大器。很多公司提供了不同类型的集成仪表放大 器，如INA127，它内部集成了仪表放大器的主要结构，有很好的对 称性，可通过改变外接电阻的大小改变放大倍数。PGA202 是一款可 程控放大倍数的仪用放大器，应用它可以简化电路结构，但PGA202 需要搭建差分输入级，这样就降低了共模抑制能力。2007 年末ADI 公司推出的AD8253 芯片集以上两种芯片的优点于一身，不但集成 了完整的仪表放大电路，还集成了程控放大倍数的逻辑电路，是微弱 信号检测前置放大电路的理想选择。
图3 PGA202 的内部结构
在图 3 中可以看到， A0 和A1 为数字程控信号 的输入端，控制PGA202 中集成的前置逻辑电路， 通过改变A0、A1 的值可以使仪表运算放大器的 倍数在1、10、100 和1000 之间改变。
创新光电二极管前置放大电路设计方法
创新光电二极管前置放大电路设计方法嘿，朋友！你知道吗，创新光电二极管前置放大电路设计方法，那可真是太神奇啦！就好比是在黑暗中找到了一盏明灯，指引着我们走向更清晰、更锐利的光电世界。
比如说吧，我们平时拍照，要是没有好的光电二极管前置放大电路设计，那拍出来的照片可能就会模糊不清，这多让人郁闷啊！而创新的设计方法呢，就像是给相机注入了神奇的魔力，能让照片变得超级清晰，哇塞，那感觉简直太棒了！
想想看，以前的那些传统设计方法，是不是有时候会让你觉得不够给力呀？但现在不一样了，创新的力量来了！它就像是一阵春风，吹走了陈旧的气息，带来了勃勃的生机。
咱再比方说，在一些高科技设备里，如果没有先进的光电二极管前置放大电路设计，那设备的性能可就大打折扣了。
而有了创新的设计，就如同给这些设备装上了翅膀，让它们能在科技的天空中自由翱翔！
所以说呀，创新光电二极管前置放大电路设计方法真的超级重要！它能让我们看到更美好的世界，享受到更精彩的科技成果！那我们还有什么理由不去积极探索和努力创新呢？让我们一起加油吧！。
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前置放大电路的思路
主要问题就在于系统中的噪声的问题。
如何尽可能的有效的去掉噪声影响，是个模拟前端最关键的问题。
前端的运放的选择要求失调电流与偏置电流小，信噪比高。
关于如何在模拟电路中消除或者降低这些噪声的影响，是很困难的。
模拟方案都是在研究找到一种输入失调电流的补偿办法、以及补偿电容的防泄漏，输入管脚隔离和悬置，PCB的清洁屏蔽等等问题。
但是温漂，电阻噪声，等等问题都很难消除。
同时，要考虑的也有电压源的纹波，有无工频干扰，电阻热噪声等等。
供电电压和电流都要尽量的低，要注意场管中还要挑低噪声类型的管子，要看它的噪声系数值或者噪声图（像等高线样），这样才能选择最佳工作点。
因为R是有热噪声的，但是没搞清楚这块。
模拟电路中，相应的技术总结：
第一级放大前加输入失调调零电路，给同相端可以提供几个毫伏级的电压来调整输入失调电压，减小误差。
其原理就是在同相端加电阻，来分压。
还有另外的一种电路，是自动调零电路，其原理是通过通电之后的积分电路，对积分电路中的电容来充电。
一般运放的失调电压都是在微伏级，失调电流在皮安级，会淹没掉微弱的光电信号。
同时，每一级都放大了前一级的误差和噪声。
因此，关键就是要抑制噪声和消除误差。
对于环境噪声的抑制，通过屏蔽和低通滤波电路来解决。
误差，传统的方法都是通过尽可能性能优良的放大器来解决和优化这个问题。
但是缺点是芯片的价格较贵。
同时，可以采用T型网络的方法来减小反馈电阻，提高灵敏度和精度（《微弱电流信号检测原理与应用实例》，《pA级电流测量技术研究》，但是bbs上某些大牛说了T型网络其实不好）。
关于暗电流的消除！！有文章专门讲到了。
电路板和器件安装考虑，参考文献《微弱荧光信号检测放大器的低噪声设计》，《pA级电流测量技术研究》里面有详细的说明。
并且，如果从模拟角度考虑，更多的是对器件的要求和对电路板，电路元件工艺的要求。
要求非常严格。
因为，一些制作工艺上不严谨会导致电荷泄漏，电流泄漏等等。
方案1：
就是在原有的电路上加入调零电路，就是在同相端加入电阻，利用电阻分压第一级放大前加输入失调调零电路，给同相端可以提供几个毫伏级的电压来调整输入失调电压，减小误差。
其原理就是在同相端加电阻，来分压。
还有另外的一种电
路，是自动调零电路，其原理是通过通电之后的积分电路，对积分电路中的电容来充电。
对于增益可调，简单的利用可调电阻。
但是不知道是否这样就可以了。
其他的一些部分，和以前区别不大。
当然，会给出具体计算。
方案2：
我在网上看到了一篇上海海事大学的一个教授发的文章，是利用单片机控制的时间门技术来测量pA级的弱电流的。
该技术基于开关调制、差分对消技术的微弱电流测量方法来测量pA级电流，分辨率可以达到10pA，这样的参数要求是可以满足我们实验需要的。
其原理如下：
这篇文章中讲到的方案，是很有借鉴意义的。
具体我把这篇文章也发过去，我觉得这个方法很好。