3-22 高输入阻抗前置级放大器是如何工作的?

高输入阻抗前置级放大器广泛用于需要放大微弱信号,而信号源(传感器等)阻抗又高的场合,如管道漏水、漏气探测器、极微信号听音器等。

放大电路如图3-22所示,由VT1~VT3组成。它是一个三级直接耦合电路,省去了耦合电容。为了降低噪声,放大电路的第一级使用低噪声场效应晶体管3DJ4,其低频噪声系数<1.5dB(VDS=10V,IDS=0.5mA,Rg=10MΩ,f=1kHz)。VT1的静态漏极电流调整在接近饱和漏极电流IDSS附近,以获得较大的跨导及进一步降低噪声。为了有效地提高输入阻抗,电路中设置了自举电容C1,从而使输入阻抗提高到足以满足各种常见高输出信号源的要求。由VT3的发射极取出负反馈信号,通过R7加到VT1的源极上,完成40dB左右深度的负反馈。这使放大器的增益稳定性、频率特性、各管直流工作点的稳定度等都得到较大提高。改变R7的阻值,可引起负反馈的改变,从而使放大器的总增益改变。如对增益等稳定性无较高要求,则可将R7适当增大,以减弱负反馈,提高总增益。VT1一般选用IDSS较小的管子。

图3-22 高输入阻抗前置级放大器

本电路的特点是具有很高的输入阻抗和很低的噪声输出。其主要性能指标:输入阻抗≥25MΩ,频率响应为10~50Hz,电压总增益为40dB,等效输入噪声电平≤-110dB(当f=10Hz时)。

R7的大小可根据用途改变。如果为了降低增益而减小R7,则射极输出器VT3的负载就会减小,因而输出信号的振幅也会下降。

场效应晶体管VT1选取3DJ4D~E型,晶体管VT2选取3CG21C型,VT3选取3DG100B型。