一种毫伏级生物电信号直流耦合差分放大电路的利记博彩app
【专利摘要】本实用新型公开了一种毫伏级生物电信号直流耦合差分放大电路，该电路由比例放大器电路、差分滤波器电路和补偿电阻电路三部分组成。所述的比例放大器由运算放大器A1、A2以及电阻R4和R7组成，所述的差分滤波器电路由电阻R1和R2、电容C1组成，所述的补偿电阻电路由电阻R3、R5和R6、电容C2和C3组成，该电流源电路结构简单、成本低廉，可以同时放大直流和交流信号，有效抑制电路温度漂移、零点漂移和共模噪声。
【专利说明】 一种毫伏级生物电信号直流耦合差分放大电路
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电力电子【技术领域】，尤其涉及一种毫伏级生物电信号直流耦合差分放大电路。
【背景技术】
[0002]差分放大电路利用电路参数的对称性和负反馈作用，有效地稳定静态工作点，以放大差模信号抑制共模信号为显著特征，广泛应用于直接耦合电路和测量电路的输入级。但是差分放大电路结构复杂、分析繁琐，特别是其对差模输入和共模输入信号有不同的分析方法，难以理解。与普通单端放大器相比，差分放大器可以有效抑制输入信号中的共模噪声和地线电平电压浮动对电路的影响，因此，在工业应用中广受青睐。差分放大器中以仪表放大器应用最为广泛。随着技术的发展，支持差分输入的ADC、MCU越来越多，由于差分传输能更好地抑制共模干扰，信号传输距离更远，越来越多的场合将使用差分传输。但是，一般的仪表放大器仅支持单端输出。
[0003]根据被放大信号的不同，可以将差分放大电路分成两种。一种是直流耦合差分放大电路，其输入端没有隔直电容，可以同时放大直流和交流信号。另一种是交流耦合差分放大电路，其输入端有隔直电容，用来隔离直流分量，放大信号中的交流成分。
【发明内容】
[0004]针对上述现有技术存在的缺陷和不足，本实用新型的目的在于，提供一种毫伏级生物电信号直流耦合差分放大电路，本实用新型的差分放大电路可以同时放大直流和交流信号。使用双运放搭成的具有仪表放大器输入结构的差分输入差分输出放大电路能有效抑制电路温度漂移、零点漂移和共模噪声。
[0005]为了实现上述任务，本实用新型采用如下的技术解决方案:
[0006]一种毫伏级生物电信号直流耦合差分放大电路由比例放大器电路、差分滤波器电路和补偿电阻电路三部分组成；所述的比例放大器电路由运算放大器电路A1、A2以及电阻R4和R7组成，所述运算放大器Al的负输入端连接电容Cl，运算放大器Al的正输入端连接信号输入端TP3，所述的运算放大器A2的正输入端接电容Cl，运算放大器A2的负输入端连接信号输入端TP4，所述的电阻R4接在Al的输出端与信号输出端TP5之间，所述的电阻R7接在A2的输出端与信号输出端TP6之间；所述的差分滤波器电路由电阻Rl和R2、电容Cl组成，所述的电阻Rl接在信号输入端TPl与Al负输入端之间，所述的电阻R2接在信号输入端TP2与A2正输入端之间，所述的电容Cl接在电阻Rl和电阻R2之间；所述的补偿电阻电路由电阻R3、R5和R6、电容C2和C3组成，所述的电阻R3接在运算比较器Al信号输入端TP3和TP4之间，所述电阻R5接在信号输出端TP5与信号输入端TP3之间，所述电阻R6接在信号输出端TP6与信号输入端TP4之间，所述电容C2与电阻R5并联，所述电容C3与电阻R6并联；所述的运算放大器Al和A2的型号是0PA2335 ;所述的电容Cl是300uF的0402型号陶瓷芯片。
[0007]本实用新型的有益效果是:
[0008]当信号频率较低时，电容C2、C3的容抗很大，差分放大电路的输入阻抗很高，运放工作在线性放大区，所有加减运算均为矢量相加减，表明该差分放大电路的差分放大倍数A由电阻R3、R4、R5确定。该差分放大电路中的滤波器采用了典型差分滤波器的形式，由差模滤波器和共模滤波器组成，主要作用是滤除传感器输出信号高频噪声以及RFI噪声。传感器差模输出阻抗为Rd，共模输出阻抗为Re，Cl与C2的串联等效电容为CS12，则差模滤波器的截止频率由R5、R6以及电容C2和C3确定，共模滤波器的截止频率由R3、R7确定。由于传感器信号传输线较长，其寄生电感与放大器输入电容容易组成LC谐振电路，产生过冲和振荡。为此，在信号线上串联小电阻R1、R2作为补偿电阻，以减小或消除振荡。电容Cl分别与电阻R3组成一阶低通滤波器，抑制放大器噪声；电阻R5、R6对运放进行环内补偿，增加运放带容性负载的能力；电容Cl作为保护器件加在放大器输入端，防止静电放电以及输入电压超出运放最大输入电压范围而损坏运算放大器。
[0009]该直流耦合差分放大电路结构简单、成本低廉，可以广泛应用于直流信号、交流信号的放大电路。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]以下结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步的解释说明。
[0011]图1是直流耦合差分放大电路原理图。
[0012]图1中，U是正弦波电压信号源、Al和A2是高输入阻抗运算放大器0PA2335，RfR7为高精度电阻，Cf C2为电容。
【具体实施方式】
[0013]如图1为本实用新型提出的毫伏级生物电信号直流耦合差分放大电路，比例放大器电路、差分滤波器电路和补偿电阻电路三部分组成；所述的比例放大器电路由运算放大器电路A1、A2以及电阻R4和R7组成，所述运算放大器Al的负输入端连接电容Cl，运算放大器Al的正输入端连接信号输入端TP3，所述的运算放大器A2的正输入端接电容Cl，运算放大器A2的负输入端连接信号输入端TP4,所述的电阻R4接在Al的输出端与信号输出端TP5之间，所述的电阻R7接在A2的输出端与信号输出端TP6之间；所述的差分滤波器电路由电阻Rl和R2、电容Cl组成，所述的电阻Rl接在信号输入端TPl与Al负输入端之间，所述的电阻R2接在信号输入端TP2与A2正输入端之间，所述的电容Cl接在电阻Rl和电阻R2之间；所述的补偿电阻电路由电阻R3、R5和R6、电容C2和C3组成，所述的电阻R3接在运算比较器Al信号输入端TP3和TP4之间，所述电阻R5接在信号输出端TP5与信号输入端TP3之间，所述电阻R6接在信号输出端TP6与信号输入端TP4之间，所述电容C2与电阻R5并联，所述电容C3与电阻R6并联；所述的运算放大器Al和A2的型号是0PA2335 ;所述的电容Cl是300uF的0402型号陶瓷芯片。
[0014]为了提高检测系统的精度，电阻Rl与R2的数值应该一致，取值范围5K欧姆，电阻R3的数值建议取100K欧姆、R4和R6的数值建议取100K欧姆。该差分放大电路结构简单、成本低廉，可以广泛应用于毫伏级生物电信号直流和交流放大电路。
【权利要求】
1.一种毫伏级生物电信号直流耦合差分放大电路，其特征在于，由比例放大器电路、差分滤波器电路和补偿电阻电路三部分组成；所述的比例放大器电路由运算放大器电路Al、A2以及电阻R4和R7组成，所述运算放大器Al的负输入端连接电容Cl，运算放大器Al的正输入端连接信号输入端TP3，所述的运算放大器A2的正输入端接电容Cl，运算放大器A2的负输入端连接信号输入端TP4，所述的电阻R4接在Al的输出端与信号输出端TP5之间，所述的电阻R7接在A2的输出端与信号输出端TP6之间；所述的差分滤波器电路由电阻Rl和R2、电容Cl组成，所述的电阻Rl接在信号输入端TPl与Al负输入端之间，所述的电阻R2接在信号输入端TP2与A2正输入端之间，所述的电容Cl接在电阻Rl和电阻R2之间；所述的补偿电阻电路由电阻R3、R5和R6、电容C2和C3组成，所述的电阻R3接在运算比较器Al信号输入端TP3和TP4之间，所述电阻R5接在信号输出端TP5与信号输入端TP3之间，所述电阻R6接在信号输出端TP6与信号输入端TP4之间，所述电容C2与电阻R5并联，所述电容C3与电阻R6并联。
2.如权利要求1所述的一种毫伏级生物电信号直流耦合差分放大电路，其特征在于，所述的运算放大器Al和A2的型号是0PA2335。
3.如权利要求1所述的一种毫伏级生物电信号直流耦合差分放大电路，其特征在于，所述的电容Cl是300uF的0402型号陶瓷芯片。
【文档编号】H03F3/45GK203933553SQ201420242898
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年5月13日 优先权日:2014年5月13日
【发明者】徐云鹏 申请人:徐云鹏