随着科学技术的高速发展,越来越多的领域涉及到微弱信号的检测与分析。微弱信号通过各类传感器转换为电学信号,传感器输出的电信号通常频率较低且十分微弱,需要经过前置放大器放大输出。在微弱信号检测系统中,前置放大器是整个检测系统的关键模块,这使得低噪声高增益放大器的研究成为一个重要课题。本文的主要目的是设计一款适用于传感器输出信号放大的高增益、低噪声、输出无失真的前置放大电路。本文从放大传感器输出的微弱信号出发,提出了放大电路的设计指标。通过对常用的集成放大电路优缺点分析,提出了使用结型场效应管作为输入器件设计噪声性能更高的放大电路方案。在具体的电路设计中使用优先考虑噪声特性的设计方法:先确定满足噪声要求的输入级器件,选定合适的工作点,设计偏置电路,确定有源器件的电路组态,最后设计反馈网络和补偿电路。这种设计方法可以使电路做到噪声最佳。本次设计的放大电路由两级放大级联构成,由于应用于低频环境下,所以两级之间采用直接耦合方式。整个放大电路主要由输入级、输出级、偏置电路、反馈电路和补偿电路构成。完成电路整体设计后,使用PSpice软件对放大电路整体进行电压增益、瞬态分析、等效输入噪声、共模抑制比等方面的仿真,得出的仿真结果显示所设计的放大器差模电压增益为1071倍,上限截止频率达到了585k Hz,共模抑制比在所要求的工作频率内高于90d B,等效输入噪声为纳伏级别,满足了设计要求。为了进一步验证放大电路的可行性,制作实际电路板,对其进行了小信号输入-输出测试和频率特性测试,实际的测试结果表明放大器能够无失真地放大低频微弱信号。