一种基于场效应管的高频恒压载波型电荷前置放大电路的制作方法

本技术涉及电子器件，尤其涉及一种基于场效应管的高频恒压载波型电荷前置放大电路。

背景技术：

1、在核电站现场有许多高温管道通过焊接连接，但长时间的运行和流体的震动会导致焊接出现裂纹，进而导致泄漏后出现安全事故。针对此问题，现有的一种方式是通过声发射传感器检测管道的高频振动信号，如果当有裂纹出现，其感应的信号将有特别突出的特性，通过采集和数据分析，可以判定焊接是否出现裂缝等情况，进而指导核电站现场运行和维护。

2、但是，当前的发射前置放大器全部采用进口模块，且采用的是电压放大型模式，但电压放大型不适合用于稍长的线缆连接，因为等效的是微弱的电压信号，当线缆稍微长，引入的电容特性和外界噪声都容易耦合到信号线，进入放大后的信号的信噪比不够理想。而根据现有的应用场景必须要求传感器和电荷前置放大电路之间的距离不低于50米，就现有的前置放大器难以满足要求。

3、需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息只用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种基于场效应管的高频恒压载波型电荷前置放大电路，解决了现有前置放大电路存在的问题。

2、本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种基于场效应管的高频恒压载波型电荷前置放大电路，输入保护模块、静态工作点设定模块、扩频模块、电压解耦模块和输出推免模块；

3、所述输入保护模块与静态工作点设定模块连接，所述静态工作点设定模块与扩频模块和输出推免模块连接，所述扩频模块与电压解耦模块连接，所述电压解耦模块与输出推免模块连接。

4、所述静态工作点设定模块包括场效应管t5、偏置单元、反馈偏置单元、第一恒流有源负载单元、第二恒流有源负载单元和自举单元；所述偏置单元与场效应管t5的源极连接，所述反馈偏置单元与场效应管t5的栅极连接，所述自举单元连接在场效应管t5的漏极和源极之间，第一恒流有源负载单元通过自举单元与场效应管t5的漏极连接；第二恒流有源负载单元与扩频模块连接；输入保护模块连接在场效应管t5的源极和栅极之间。

5、所述偏置单元包括三极管q7和q8，电阻r30、r31、r34和r35，二极管d16和d17；所述三极管q7和q8的发射极均与场效应管t5的源极连接，电阻r30连接在三极管q7的基极和集电极之间，电阻r31连接在三极管q8的基极和集电极之间；三极管q7的基极还连接二极管d16，二极管d16的另一端通过连接并联的电容c17和c18后接地；三极管q8的基极还连接二极管d17，二极管d17的另一端通过连接并联的电容c17和c18后接地；电阻r34的两端分别连接电阻r30和二极管d16，电阻r35的两端分别连接电阻r31和二极管d17；

6、所述反馈偏置单元包括电容c15，电阻r22和r28；所述电容c15和电阻r28并联，且并联后一端连接扩频模块，另一端连接电阻r22，电阻r22的另一端连接场效应管t5的栅极。

7、所述自举单元包括三极管t3a，二极管d8和d11，电容c11和c12；所述三极管t3a的发射极与场效应管t5的漏极连接，集电极与第一恒流有源负载单元连接，基极连接串联的二极管d8和d11，二极管d11的另一端连接场效应管t5的源极；电容c11和c22并联，并联后的一端连接三极管t3a的基极，另一端接地。

8、所述第一恒流有源负载单元包括三极管q1、q2和q3，电阻r1、r2、r6、r12和r13，二极管d2；所述三极管q1的基极与三极管q2的基极和三极管q3的发射极连接；三极管q1的发射极通过电阻r1连接24v电压，三极管q2的发射极通过电阻r2连接24v电压；三极管q1的集电极与三极管q3的基极连接，三极管q3的集电极通过电阻r13接地；电阻r6一端与电阻r1连接，另一端与电阻r12连接，二极管d12一端与电阻r12连接，另一端接地。

9、所述第二恒流有源负载单元包括三极管q4、q5和q6，电阻r11、r25、r26、r27、r32和r33，二极管d5和d15；三极管q4的发射极分别与三极管q5和q6的基极连接，电阻r32的一端连接三极管q5的发射极，另一端接地，电阻r33的一端连接三极管q6的发射极，另一端接地；三极管q5的集电极与三极管q4的基极连接，三极管q6的集电极与扩频模块连接，三极管q3的集电极与电阻r25的一端连接，电阻r25另一端与串联的二极管d5和电阻r11连接，三极管q4的基极还与电阻r27连接，电阻r27与并联的电容c14和c26连接，电阻r26一端与串联的二极管d5和电阻r11连接，另一端与接地的二极管d15连接。

10、所述扩频模块包括三极管t2a、t2b和t3b；所述三极管t2a的发射极与三极管t3a的集电极连接，三极管t2a的基极依次连接电阻r14、并联的电阻r15和c9以及电阻r10，电阻r10的另一端接24v电压，三极管t2a的集电极与三极管t3b的基极连接；三极管t3b的集电极依次连接电阻r23和二极管d14，三极管t3b的发射极依次连接二极管d3和电阻r7，电阻r7的另一端接24v电压，三极管t3b的发射极通过电阻r18和电容c10与三极管t2b的基极连接；三极管t2b的基极还连接二极管d7，二极管d7与接地的电阻r20连接，三极管t2b的发射极与输出推免模块和接地的电阻r21连接，三极管t2b的集电极连接电阻r5，电阻r5的另一端接24v电压，三极管t2b的基极还连接电阻r4，电阻r4的另一端接24v电压，三极管t2b的基极和集电极之间连接有电容c8。

11、所述电压解耦模块包括电感l1，三极管t1，熔断器f1，电阻r3，电容c1和c2，二极管d1；三极管t1的基极连接接地电容c2和接地二极管d1，电阻r3的一端与二极管d1连接，另一端连接三极管t1的集电极，三极管t1的集电极连接电感l1，三极管t1的发射极连接熔断器f1，熔断器f1的另一端接24v电压，电容c1一端连接三极管t1的发射极，另一点接地。

12、所述输出推免模块包括三极管t4a和t4b；三极管t4a的基极与三极管t4b的基极之间依次连接有二极管d4、d6、d12和d13，二极管d6和d12之间还连接有电阻r19，电阻r19的另一端连接扩频模块和静态工作点设定模块；三极管t4a的发射极与三极管t4b的发射极之间依次连接有电阻r17和r24，三极管t4a的基极还连接电阻r8，电阻r8的另一端接24v电压，三极管t4a的集电极连接熔断器f1以及接地电容c5，三极管t4b的基极还连接接地电阻r29，三极管t4b的集电极接地；电阻r17和r24之间连接有一电容c13，电容c13的另一端连接电感l1。

13、所述输入保护模块包括并联的二极管d9和d11，二极管d9和d11的两端分别与场效应管t5的源极和栅极连接。

14、本实用新型具有以下优点：一种基于场效应管的高频恒压载波型电荷前置放大电路，具有低噪声高灵敏放大、超高带宽和耐高温耐辐照的特点。