用雙晶體管實(shí)現(xiàn)低噪聲化的測量用高速前置放大器

電路的功能

差動(dòng)放大器的噪聲特性由輸入級(jí)決定，在本電路中，該級(jí)采用PMI公司生產(chǎn)的低噪聲雙晶體管，使噪聲特性得以改善。這是一種較完善的差動(dòng)輸入前置放大器。

因?yàn)楸倦娐凡捎秒p極晶體管，所以宜用作信號(hào)源電阻低的傳感器（測力傳感器、半導(dǎo)體橋式傳感器等）的前置放大器。

電路工作原理

本電路與普通差動(dòng)放大電路的差異之處在于它有一個(gè)由T+2構(gòu)成的電壓-電流轉(zhuǎn)換電路，用R9和R10對(duì)OP放大器輸出的電壓進(jìn)行分壓，再將其轉(zhuǎn)換成電流，進(jìn)行反饋。

本電路的電壓增益可按

進(jìn)行計(jì)算。如果R1=VR1約為400歐，根據(jù)R3=33歐~33千歐放大倍數(shù)A則可在1~1000的范圍之內(nèi)。

因?yàn)殡p晶體管TR2基極接-VCO所以被3.9V的齊鈉二極管置偏，這樣共模輸入電壓就會(huì)降低，按通用OP放大器的特性是不能使用的，應(yīng)予注意。VR2與差動(dòng)放大晶體管的集電極電阻R1和R2串聯(lián)，來進(jìn)行失調(diào)調(diào)整。如果電路后級(jí)有零點(diǎn)漂移，則可不用VR2。

在多級(jí)放大器電路中如果降低放大倍數(shù)，就必然會(huì)產(chǎn)生振蕩，因此需加相位補(bǔ)償電路（C1、R11）元件以最小增益決定。

元件的選擇

雙晶體管TV1決定該電路的性能，可使用MAT02或NS公司的LM394。如果對(duì)漂移或噪聲要求不十分嚴(yán)格，也可以選用普通雙晶體管，低噪聲電路中，如果不降低電路電阻，就會(huì)受到電阻熱噪聲的限制。

關(guān)于對(duì)稱電路，應(yīng)使用相對(duì)誤差（匹配性能好）小于絕對(duì)誤差的電阻。

因?yàn)檩敵黾?jí)用OP放大器來決定電路的高頻特性，所以可以根據(jù)使用的帶寬加以改變，但對(duì)相位補(bǔ)償應(yīng)加以考慮。

在低噪聲電路中應(yīng)注意電源的噪聲。采用普通串聯(lián)穩(wěn)壓器時(shí)，電源會(huì)有100~200UV的寬帶噪聲，應(yīng)根據(jù)需要在電源線路中增加RC去耦濾波器，以減少噪聲。

調(diào)整

輸入端分別通過一個(gè)1K的電阻接地，然后用VR2調(diào)節(jié)DC平衡。對(duì)于DC放大器來說，輸出的DC漂移是一個(gè)很重要的因素。

雖然可用增益電阻R3校準(zhǔn)電路增益，但本電路是采用與R4串聯(lián)的可變電阻VR1進(jìn)行校準(zhǔn)的。因?yàn)橛衅珘?，用直流校?zhǔn)容易產(chǎn)生誤差?？梢栽谳斎攵溯斎胍粋€(gè)電平已知的頻率為1KHZ的信號(hào)，然后用電平測量輸出信號(hào)的電平。輸出、輸入的電平比即為電路增益。