前置放大器在聲發(fā)射檢測中占重要地位

聲發(fā)射傳感器輸出的信號的電壓有時低至微伏數(shù)量級，這樣微弱的信號，若經(jīng)過長距離的傳輸，信燥比必然要降低。靠近傳感器設(shè)置前置放大器，將信號提到一定程度，常用有34、40到60分貝，再經(jīng)過高頻同軸電纜傳輸給信號的處理單元。前放的輸入是傳感器輸出的模擬信號，輸出是放大后的模擬信號，前放是模擬電路。
傳感器的輸出阻抗比較高，前置放大器需要具有阻抗匹配和變換的功能。有時傳感器的輸出信號過大，要求前置放大器具有抗電沖擊的保護(hù)能力和阻塞現(xiàn)象的恢復(fù)能力。并且具有較大的輸出動態(tài)范圍。
聲發(fā)射前置放大器的一個主要技術(shù)指標(biāo)是噪聲電平，一般應(yīng)小于10微伏。有些特殊用途的前置放大器，噪聲電平應(yīng)小于2微伏。
對于單端聲發(fā)射傳感器要配用單端輸入聲發(fā)射前置放大器，對于差動聲發(fā)射傳感器要配用差動輸入聲發(fā)射前置放大器，后者比前者具有一定抗共模干擾能力。
前置放大器一般采用寬頻帶放大電路。頻帶寬度可以在50千赫到2兆赫范圍內(nèi)，在通頻帶內(nèi)增益的變動量不超過3分貝。使用這種前置放大器時，往往插入高通或者帶通濾波器抑制噪聲。這種電路結(jié)構(gòu)的前置放大器適應(yīng)性強，應(yīng)用較普遍。但也有采用調(diào)諧或電荷放大電路結(jié)構(gòu)的前置放大器。
綜上所述，在聲發(fā)射系統(tǒng)中，聲發(fā)射前置放大器占有重要的地位，整個聲發(fā)射系統(tǒng)的噪聲由前置放大器的性能所左右。前置放大器在整個聲發(fā)射中的作用就是要提高信燥比，要有高增益和低噪聲的性能。除此之外，還要有具有調(diào)節(jié)方便，一致性好，體積小等優(yōu)點。此外，由于聲發(fā)射檢測通常在強的機械噪聲（頻帶通常低于50KHz）、液體噪聲（通常100KHz—1MHz）和電氣噪聲的環(huán)境中進(jìn)行，因此前放還應(yīng)具有一定的強抗干擾能力和排除噪聲的能力。
前放的主要性能指標(biāo)為：
放大倍數(shù)：34、40或者60dB
通頻帶：50KHz—300KHz、20KHz—1000KHz等
輸入噪聲電壓：<5uv
前置放大器主要由輸入級放大電路、中間級放大電路、濾波電路、輸出級電路組成。輸入級前置放大是控制噪聲的關(guān)鍵部分，最好選用超低噪聲的寬帶集成放大器；中間級放大電路主要作用提高放大電路，采用寬帶、高增益、低噪聲運算放大器，主要問題是如何防止和消除自激；濾波電路是有效地監(jiān)測出我們所關(guān)心的聲發(fā)射信號：輸出級放大器電路要選擇低輸出阻抗的運放，以便提高帶負(fù)載能力。
聲發(fā)射前置放大器也可與聲發(fā)射傳感器組成一體化的帶前置放大器的傳感器，即將前置放大器置入聲發(fā)射傳感器外殼內(nèi)，通常需要設(shè)計體積小的前置放大器電路。

資料貢獻(xiàn)：北京聲華興業(yè)科技有限公司

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