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低噪声前置放大器,当信号没有从被掩盖的噪声中加以恢复之前,由于信号过于微弱,还不具备检测的条件,必须将信号通过各级放大器加以放大,使其具有被处理的可能,这些放大器的第一级常使用低噪声前置放大器。
信号中混杂的噪声,放大器本身的噪声,以及在连接过程中引起的干扰,都通过以后各级放大器等量放大,使被测信号中的噪声增加。因此,尽量降低放大器本身的噪声,减少对被测信号的污染,就显得至为重要。低噪声前置放大器,可以直接选用低噪声的运算放大器。但大多数情况下,则选择分立的低噪声器件和元件,根据测量要求而特殊设计。对低噪声前置放大器的噪声估计,过去常用的方法是将放大器的输入端与地短接,用示波器观察或用记录仪描记其低频噪声。该法简单易行,虽然能反映一定程度的噪声性能,但它不是实际电路连接和使用过程的噪声。现在是将有噪声的放大器,等效于一个无噪声放大器和等效噪声电压源en2与等效噪声电流源in2的组合(见图),en2和in2是频率的函数。用输入信噪比(输入信号功率/输入噪声功率)和输出信噪比之比的噪声因子NF和等值NF图(是en2、in2,源电阻和温度的函数),可全面表征放大器的噪声特性,NF可测量,NF图是选择和使用低噪声前置放大器的重要依据。低噪声电压前置放大器的噪声最低可达≤1纳伏/赫1/2,低噪声电流前置放大器的噪声最低可达≤15飞安的水平,基本上已接近器件的本底噪声。
低噪声放大器, 噪声系数很低的放大器。一般用作各类无线电接收机的高频或中频前置放大器,以及高灵敏度电子探测设备的放大电路。在放大微弱信号的场合,放大器自身的噪声对信号的干扰可能很严重,因此希望减小这种...
前置放大器是指把音频(AUX、MIC)信号放大至功率放大器所能接受的输入范围。 前置放大器功能有两个:一是要选择所需要的音源信号,并放大到额定电平;二是要进行各种音质控制,以美化声音。前置放大器的基本...
低噪声放大器的原理:1. 隔离器:主要用于高频信号的单向输入,对于反向的高频信号进行隔离,同时对各端口的驻波进行匹配。2. 低噪声管:ATF54143,利用管子的低噪声特性,减少模块的内部噪声,降低低...
MRI低噪声前置放大器设计研究
本文研究、设计了一个可用于MRI的低噪声前置放大器.提出了一个3元件的噪声匹配网络方案,用以变换50Ω信号源阻抗为FET的最佳源阻抗,以使前置放大器的噪声系数达到最小,并具有可观的增益.实验证明前置放大器输入端在阻抗匹配条件下可获得最大增益但噪声系数不小.用砷化镓场效应管(AsGa-FET)ATF33143作为放大管制作的单级低噪声前置放大器在128MHz(3T)频率上用网络分析仪(HP8712C)测量增益可以达到25dB,用噪声系数分析仪(8970B)测量的噪声系数为0.43dB.
一款JFET低噪声前置放大器的设计
为了与传感器相匹配,得到放大器的最小噪声系数,本文从对结型场效应管的等效输入电压噪声eN及等效输入电流噪声iN的分析中,得到结型场效应管的最佳源电阻比双极型晶体管要高出2~3个数量级的结论,并设计制作了一款结型场效应管低噪声前置放大器实用电路。并对其幅频特性、输入阻抗和等效输入电压噪声进行了测量,结果表明其输入阻抗高达71MΩ,等效输入电压噪声约为0.87nV/(Hz)~(1/2),是一种适合于高内阻传感器的较为理想的低噪声前置放大器电路,也可以通过阻抗变换后用于磁力仪等需要低噪声放大的场所。
费里斯公式是关于级联放大器中各级的噪声系数对总噪声系数的影响的一个公式。在设计用于微弱信号检测的低噪声系统时,必须确保第一级的噪声系数足够小。低噪声前置放大器 ¡因此前置放大器的器件选择和电路设计是至关重要的。
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弗里斯公式说明:
¡级联放大器中各级的噪声系数对总噪声系数的影响
是不同的,越是前级影响越大,第一级影响最大。
¡在设计用于微弱信号检测的低噪声系统时,必须确保第一级的噪声系数足够小。低噪声前置放大器 ¡因此前置放大器的器件选择和电路设计是至关重要的。2100433B
局部放电测试原理是高频脉冲电流测量法(即ERA法)。
试品Ca在试验电压下产生局部放电时,放电脉冲信号经耦合电容Ca 送入输入单元,由输入单元拾取得脉冲信号,经低噪声前置放大器放大,滤波放大器选择所需频带及主放大器放大(达到所需幅值与产生零标志脉冲)后,在示波屏的椭圆扫描基线上产生可见的放电脉冲,同时也送至脉冲峰值表显示其峰值。
时间窗单元控制试验电压每一周内脉冲峰值表的工作时间,并在这段工作时间内将示波屏的相应显示区加亮,用它可以排除固定相位的干扰。
试验电压表经电容分压器产生试验电压过零标志讯号,可在示波屏上显示零标脉冲,试验电压大小由数字电压表指示。
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。
前置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。
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)
电压灵敏前放(电压放大器)
电荷灵敏前放(带有电容负反馈的电流积分器)输出增益稳定、噪声低、性能良好
电流灵敏前放(电流前放,并联反馈电流放大器)
快响应,可获得时间信息。可远距离传输。输出脉冲上升时间和宽度窄,适合高计数率测量。