專利名稱：用于弱信號的前置放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及前置放大器，更具體地，涉及用于弱信號的前置放大器。
背景技術(shù)：
前置放大器廣泛地應(yīng)用于弱信號的預(yù)放大，例如對中子探測器輸出信號的預(yù)放大。在放射性物質(zhì)檢測領(lǐng)域，使用中子探測器探測放射性物質(zhì)發(fā)射出的中子射線，將其強度轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號并輸出，以指示放射性物質(zhì)的存在和放射性的大小。中子探測器的輸出信號一般較弱，為了方便處理，需要使用前置放大器對其進行預(yù)放大。在進行預(yù)放大時，需要對中子探測器的輸出信號施加高壓偏置。由于輸出信號的幅度比偏置電壓的幅度小得多，其極易被偏置電壓上的噪聲淹沒，從而無法獲得精確的放大結(jié)果。另外，周圍環(huán)境中溫度和濕度的變化、電磁干擾以及震動都有可能使前置放大器
產(chǎn)生噪聲?，F(xiàn)有技術(shù)的前置放大器存在以下問題1、基線噪聲大；2、環(huán)境適應(yīng)能力差，特別是在高溫高濕下容易產(chǎn)生噪聲；3、抗干擾能力差，特別是抗電磁噪聲和抗震動噪聲的能力差；4、工藝水平達不到小型化的要求。因此，希望提供一種能夠?qū)θ跣盘栠M行精確放大、具有良好的環(huán)境適應(yīng)能力和抗干擾能力，且結(jié)構(gòu)緊湊的前置放大器。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述的一個或多個問題提出本發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種前置放大器，包括電壓濾波電路，對電壓進行濾波以產(chǎn)生偏置電壓；放大電路，對通過所述偏置電壓偏置的輸入信號進行放大以產(chǎn)生放大信號，其中所述電壓濾波電路和所述放大電路集成在一塊電路板上。該前置放大器可以用于中子探測器輸出信號的放大。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述前置放大器還包括信號放大電路，對所述放大信號進行進一步放大。優(yōu)選地，所述信號放大電路集成在所述電路板上。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，所述前置放大器還包括信號整形電路，對所述放大信號進行整形以產(chǎn)生整形信號；以及信號放大電路，對所述整形信號進行進一步放大。優(yōu)選地，所述信號整形電路和所述信號放大電路集成在所述電路板上。優(yōu)選地，所述前置放大器還包括信號輸入接口，耦合到放大電路，用于接收所述輸入信號；電壓輸入接口，耦合到電壓濾波電路，用于接收所述電壓；信號輸出接口，耦合到放大電路，用于輸出所述放大信號。所述信號輸入接口、電壓輸入接口和信號輸出接口集成在所述電路板上，并且是帶屏蔽的耐高壓接口。
優(yōu)選地，所述放大電路是低噪聲放大電路。優(yōu)選地，所述電路板經(jīng)過敷形涂覆工藝處理。優(yōu)選地，所述電路板封裝在包括上下殼體的外殼中。優(yōu)選地，對所述電路板和所述外殼之間的連接線路執(zhí)行敷形涂覆工藝處理。根據(jù)本發(fā)明的前置放大器將各個元件集成在一塊電路板上，縮短了元件之間的距離，從而顯著減小了偏置電壓傳輸過程中引入的干擾，獲得良好的抗噪聲性能。同時，根據(jù)本發(fā)明的前置放大器的元件之間的位置相對固定，避免操作和運輸過程中由于震動導(dǎo)致元件之間相互牽拉而造成的損壞，獲得良好的抗震動性能。此外，根據(jù)本發(fā)明的前置放大器實現(xiàn)了器件的小型化，可以提高生產(chǎn)率、降低器件成本、減少運輸和存儲成本，并且使用起來更加方便。另外，根據(jù)本發(fā)明的前置放大器可以以一體的方式對整塊電路板執(zhí)行敷形涂覆工藝，并且優(yōu)選地對電路板與封裝電路板的外殼之間的連接執(zhí)行敷形涂覆工藝處理，從而進一步提高其環(huán)境適應(yīng)性能。


結(jié)合附圖，根據(jù)對示例性實施例的以下說明，本發(fā)明的總體構(gòu)思的上述和/或其他方面將變得顯而易見并更易于理解，在附圖中，類似的附圖標(biāo)記指代類似的組成部分。其中圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的前置放大器的電路示意圖。圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的前置放大器的電路示意圖。圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明又一個實施例的前置放大器的電路示意圖。
具體實施例方式下文的公開提供了許多不同的實施例或例子以實現(xiàn)本發(fā)明提供的技術(shù)方案。雖然下文中對特定例子的部件和設(shè)置進行了描述，但是，它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本發(fā)明。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的用于弱信號的前置放大器100的電路示意圖。如圖1所示，前置放大器100包括放大電路101、信號輸入接口 102、電壓輸入接口 103、電壓濾波電路104、信號輸出接口 105。信號輸入接口 102接收待放大的弱信號作為輸入信號。電壓輸入接口 103接收高電壓，經(jīng)由電壓濾波電路濾波之后，作為偏置電壓施加到輸入信號。放大電路101對偏置的輸入信號進行放大，經(jīng)由信號輸出接口 105輸出放大信號。放大電路101、信號輸入接口 102、電壓輸入接口 103、電壓濾波電路104、信號輸出接口 105集成在一塊電路板上。優(yōu)選地，放大電路101是低噪聲放大電路，其使用低噪聲運算放大器和低噪聲外圍元器件，以實現(xiàn)高增益和高信噪比。優(yōu)選地，信號輸入接口 102、電壓輸入接口 103和信號輸出接口 105是帶屏蔽的耐高壓接口，以有效地屏蔽電磁干擾和提供良好的耐高壓性能。優(yōu)選地，對設(shè)置有前置放大器100的電路板執(zhí)行敷形涂覆工藝。優(yōu)選地，將設(shè)置有前置放大器100的電路板封裝在包括上下殼體的外殼中，使其與相關(guān)的接插件有良好的電接觸性能和電磁屏蔽效果。其中，所述電路板固定在下殼體上， 并且被上殼體覆蓋。所述電路板經(jīng)由適當(dāng)?shù)倪B接線路與外殼上的接口相連，從而提供經(jīng)由外殼上的接口對電路板的輸入輸出操作。優(yōu)選地，對所述電路板和外殼之間的連接線路執(zhí)行敷形涂覆工藝處理。根據(jù)本發(fā)明實施例的前置放大器100將放大電路101、信號輸入接口 102、電壓輸入接口 103、電壓濾波電路104、信號輸出接口 105集成在一塊電路板上，縮短了元件之間的距離，從而顯著減小了偏置電壓傳輸過程中所引入的干擾，獲得良好的抗噪聲性能。同時，根據(jù)本發(fā)明實施例的前置放大器通過將各元件集成在一塊電路板上，使得它們之間的位置相對固定，避免操作和運輸過程中由于震動導(dǎo)致元件之間相互牽拉而造成的損壞，獲得良好的抗震動性能。此外，根據(jù)本發(fā)明實施例的前置放大器通過將各元件集成在一塊電路板上，實現(xiàn)了器件的小型化，可以提高生產(chǎn)率、降低器件成本、減少運輸和存儲成本，并且使用起來更加方便。另外，根據(jù)本發(fā)明實施例的前置放大器通過將各元件集成在一塊電路板上，可以以一體的方式對整塊電路板執(zhí)行敷形涂覆工藝，進一步提高其環(huán)境適應(yīng)性能。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的前置放大器200的電路示意圖。如圖2所示，前置放大器200包括放大電路201、信號輸入接口 202、電壓輸入接口 203、電壓濾波電路204、信號輸出接口 205、信號放大電路206。信號輸入接口 202接收待放大的弱信號作為輸入信號。電壓輸入接口 203接收高電壓，經(jīng)由電壓濾波電路濾波之后，作為偏置電壓施加到輸入信號。放大電路201對偏置的輸入信號進行放大。信號放大電路206對放大電路201的輸出進行進一步放大，然后經(jīng)由信號輸出接口 205輸出進一步放大的信號。放大電路201、信號輸入接口 202、電壓輸入接口 203、電壓濾波電路204、信號輸出接口 205、信號放大電路206集成在一塊電路板上。圖2所示的前置放大器200在圖1的前置放大器100的基礎(chǔ)上增加了信號放大電路206，對放大電路201的輸出進一步放大，以增大輸入信號的幅度，并提供更好的電氣隔離。優(yōu)選地，信號放大電路206與其他元件一起集成在電路板上。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的前置放大器300的電路示意圖。如圖3所示，前置放大器300包括放大電路301、信號輸入接口 302、電壓輸入接口 303、電壓濾波電路304、信號輸出接口 305、信號放大電路306、信號整形電路307。信號輸入接口 302接收待放大的弱信號作為輸入信號。電壓輸入接口 303接收高電壓，經(jīng)由電壓濾波電路濾波之后，作為偏置電壓施加到輸入信號。放大電路301對偏置的輸入信號進行放大。信號整形電路307對放大電路301的輸出進行整形以產(chǎn)生整形信號。 信號放大電路306對整形信號進行進一步放大，然后經(jīng)由信號輸出接口 205輸出進一步放大的信號。放大電路301、信號輸入接口 302、電壓輸入接口 303、電壓濾波電路304、信號輸出接口 305、信號放大電路306和信號整形電路307集成在一塊電路板上。圖3所示的前置放大器300在圖2的前置放大器200的基礎(chǔ)上增加了信號整形電路307，從而改善信號波形，減少失真。優(yōu)選地，信號整形電路307與其他元件一起集成在電路板上。
5
本發(fā)明的前置放大器適用于放大中子探測器的探測器信號，其中將探測器信號作為輸入信號輸入前置放大器。但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，本發(fā)明的前置放大器也適用于其他弱信號的放大。上面的描述僅用于說明本發(fā)明的實施方式，而并非要限制本發(fā)明的范圍。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求限定。不脫離本發(fā)明的精神和原理的任何修改或局部替換，均應(yīng)落入本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種前置放大器，包括電壓濾波電路，對電壓進行濾波以產(chǎn)生偏置電壓；放大電路，對通過所述偏置電壓偏置的輸入信號進行放大以產(chǎn)生放大信號，其中 所述電壓濾波電路和所述放大電路集成在一塊電路板上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的前置放大器，還包括 信號放大電路，對所述放大信號進行進一步放大。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的前置放大器，其中所述信號放大電路集成在所述電路板上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的前置放大器，還包括信號整形電路，對所述放大信號進行整形以產(chǎn)生整形信號；以及信號放大電路，對所述整形信號進行進一步放大。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的前置放大器，其中所述信號整形電路和所述信號放大電路集成在所述電路板上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的前置放大器，還包括信號輸入接口，耦合到放大電路，用于接收所述輸入信號； 電壓輸入接口，耦合到電壓濾波電路，用于接收所述電壓； 信號輸出接口，耦合到放大電路，用于輸出所述放大信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的前置放大器，其中所述信號輸入接口、所述電壓輸入接口、所述信號輸出接口集成在所述電路板上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的前置放大器，其中所述信號輸入接口、所述電壓輸入接口和所述信號輸出接口是帶屏蔽的耐高壓接口。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項所述的前置放大器，其中所述放大電路是低噪聲放大電路。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項所述的前置放大器，其中所述電路板經(jīng)過敷形涂覆工藝處理。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項所述的前置放大器，用于放大中子探測器的輸出信號。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項所述的前置放大器，其中所述電路板封裝在包括上下殼體的外殼中。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的前置放大器，其中對所述電路板和所述外殼之間的連接線路執(zhí)行敷形涂覆工藝處理。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于弱信號的前置放大器，包括電壓濾波電路，對電壓進行濾波以產(chǎn)生偏置電壓；放大電路，對通過所述偏置電壓偏置的輸入信號進行放大以產(chǎn)生放大信號，其中所述電壓濾波電路和所述放大電路集成在一塊電路板上。該前置放大器可以用于中子探測器輸出信號的放大。
文檔編號H03F1/26GK102545789SQ20101062082
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者包云肽, 彭華, 李元景, 李悅, 楊小輝, 林津, 王珍華, 苗高峰, 蒲中奇, 薛昕, 鐘慶霞 申請人:同方威視技術(shù)股份有限公司