微弱信号检测（放大电路篇—

在阅读这篇博客之前，如果对微弱小信号放大以及滤波等基础知识还有不明白的，可以先去看看之前发的这个PPT（微弱信号处理电路（从0到1）），对运放电路有了基本的概念之后，再回头看这篇博客（本次所介绍的是实际项目，应用型较强）。
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开门见山，直接引出一个项目要求，跟着要求学习，我相信收获会更快。之前做过电磁超声无损检测的一个项目（感兴趣可以去搜一下），其中前端获取微弱信号的是一个线圈（也可以是其他装置），如下图所示：

其中接收装置的输出的微弱信号从图中的两根红线输出（差分信号），这个项目中接收到的信号只有几十微伏（uF），如此小的信号不能被直接使用，只能通过电路放大以及滤波之后才能进一步进行处理，比如通过AD转换传输到电脑端（AD模数转换的博客以及数据的高速传输都可以找到）。

实际项目中如何将微伏信号放大是本次文章讨论的重点（对于毫伏或者更大幅值的信号，本篇文章中介绍的电路也是适用的）。由于篇幅受限，所以只和大家一起讨论方案思路

接收装置输出的微弱信号是两根线同时输出的差分信号，所以设计放大电路时可以考虑采用差分放大电路（可以抑制共模干扰），也可以只放大其中一路的信号，另一根线上的信号直接接地，使用单端放大电路。对于差分输出信号的装置建议采用差分放大电路，但是电路灵活性很大，有的装置只有一根线输出信号也可以使用差分放大电路。（不明白可以和博主私下互相学习），所以差分放大电路和单端放大电路对于不管是差分信号还是单根信号都是可以直接使用的，只是存在优劣性问题。

1.集成运算放大电路（差分放大）
首先讨论差分放大电路。差分放大电路的好处就是放大差分信号时可以抑制差分信号中的共模干扰，当然也可以放大一根线上的微弱信号，只是差分放大电路的另一端接地。
本次要放大的微弱信号是几十UF（几十或几百毫伏都可以用这个电路）。
（1）普通三极管搭建差分放大电路（电路图pcb文件直接联系博主就可以QQ：2859340499）：

实物图：

所搭建的三极管前置放大电路实现了差分的信号的输入（也可以只接一端信号），可以将几十微伏的信号实现1000倍以上的放大效果。

（2）仪表放大电路：
仪表运放可以实现差分信号的输入，比如专用的仪表运放芯片AD620，AD8429等，而且电路简单，可以很好地将微弱的差分信号放大。

实际项目中前端使用AD8429的硬件电路班如图所示：

当然使用集成运放放大差分信号不一定就一定要用仪表放大器，因为仪表放大器是由三个运放搭建的，所以可以使用三个运放来搭建一个仪表放大器，进而放大差分信号：

这里采用的是三个单运放AD797构成的仪表放大器，可以实现差分信号的放大，实物图如下图所示：

关于差分放大电路常用的大致就是三极管差分放大，仪表放大器等。

2.集成运算放大电路（单端放大）
单端放大的集成运放电路就很常见了，比如前面说的三个AD797构成的仪表放大器，拿出其中一个就是个单端运放。由于是放大小信号（达到微伏级别），所以普通常见的运放肯定是不行了，所以在这里选择型号时候就要好好看对应运放的器件手册，看信号的处理能力。
针对微伏信号搭建的电路如图所示：

实际电路：

所搭建的电路经过测试可以将微伏信号放大到几百毫伏。
附上一张几十微伏信号经过放大之后的信号，从示波器显示的图可以看出，放大电路可以很好地将有用的微伏信号放大。

本次博客中所介绍的电路（还有几种没有介绍）均是博主在实际电路调试中，可以将几十微伏的微弱信号放大（差分信号还是单端信号都可以），当然针对毫伏级别的信号也都是适用的。文章中涉及到的内容较多，时间仓促，所以自己写完感觉寥寥草草，先表达歉意！如果对文中有不明白的，或者对电路感兴趣的欢迎和博主交流QQ：2859340499，共同学习进步！

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