MEMS压电矢量水听器低噪声前置放大电路

等效自噪声是微机电系统(MEMS)压电矢量水听器重要的性能指标,前置放大电路的噪声是其主要来源之一。为降低MEMS压电矢量水听器的自噪声,设计了一种低噪声前置放大电路。采用双JFET并联电路结构,辅以合适的偏置电路,对不同噪声源进行理论分析,优化电路参数,最终实现了噪声性能较优的低噪声前置放大电路的设计与制备。测试结果表明,在MEMS压电矢量水听器的工作频带内,低噪声前置放大电路信号放大无失真,电压增益为43.8d B,等效输入噪声电压谱密度为0.7nV√Hz@1 kHz其噪声性能较国内外同类型的放大电路具有一定优势。

100 Hz~1 MHz感应式磁传感器的低噪声前置放大电路设计

感应式磁传感器常用于大地电磁法勘探中,降低感应式磁传感器的噪声水平可改善采集的磁场数据信噪比,进而提高大地电磁法的勘探精度。本文从感应式磁传感器的原理出发,分析了感应式磁传感器的噪声源分布,采用低噪声JFET (JFE2140)和高速集成运算放大器(OPA211)设计并制作了一款低噪声前置放大电路,该前置放大电路的电压噪声为1.8 nV/√Hz@100kHz,电流噪声为2.9 fA/√Hz@100kHz,固定增益为60 dB,带宽为30 Hz~500 kHz。测量结果表明,该低噪声前置放大电路适用于100 Hz~1 MHz感应式磁传感器中的微弱磁场信号放大。

舱室有毒有害气体检测前置放大电路设计

针对低浓度舱室有毒有害气体传感信号微弱的问题,在传统的电阻反馈型和电容积分型前置放大电路基础上,提出了一种新型前置放大电路设计方法。该方法结合了电阻放大和电容放大的优点,采用反馈补偿的方式,将输出信号的直流成分反馈至输入,补偿掉输入信号直流成分,在减小电阻放大型电路热噪声大的同时又避免了电容积分型电路容易饱和的问题。通过和德国FEMTO公司溯源级前置放大器DLPCA-200在增益、带宽和噪声方面的对比表明,新型前置放大电路性能略优于DLPCA-200,其跨阻增益可达1010,带宽≥10 kHz,能够提升舱室有毒有害气体信号的信噪比,进而提升检测灵敏度。

植入式神经信号探测芯片前置放大电路的分析

阐述一种用于植入式神经信号探测芯片前置放大电路的设计,该电路采用低噪声前置放大器和可调增益放大器来放大生物电信号,并使用带通滤波器来滤除干扰信号,进行仿真和实验验证。

光电检测前置放大电路的设计

从PIN光伏探测器的特性入手,设计了一种能提高电路信噪比及减小噪声带宽的前置放大电路,并指出了设计低噪声、高响应度光电检测电路的一般原则。

硅基光电探测器前置放大电路的输入级CMOS实现

介绍前置电路对光电探测器性能的影响和给出一种适用于硅基光电探测器前置放大电路的输入级ＣＭＯＳ实现。

精密低噪声前置放大电路的设计

介绍了一种中、低频低噪声前置放大电路的设计方案。理论分析影响低噪声前置放大电路的因素;采用抑制噪声和直流漂移电路减小噪声干扰;并对设计电路进行测试和分析。测试表明其等效输入噪声失真率≤0.04%（输出9.5 rms时）;在1~100 kHz范围内,频率稳定度≤0.01%。

一种生物传感器前置放大电路设计与仿真

对一种适用于电流型生物传感器的前置放大电路进行了设计,并对其进行了模拟仿真,结果表明该前置放大电路能够测量达到0.1nA级的微弱电流信号,具有极大的希望被应用于免疫型生物传感器的实际电路中。

OLED量子效率前置放大电路系统设计

设计了OLED量子效率测试的前置放大电路系统,包括前置放大电路和带通滤波电路两个部分。根据OLED自身特点,系统采用可编程单片机实现程序自动控制,可根据OLED光源亮度的变化而自动改变放大倍数,以使得输出光电流在电流计的准确测定范围内;在单片机控制下,相应的带通滤波电路频率也随之自动改变,以滤掉外界干扰的高频信号而提高信噪比。该前置放大电路系统能够精确测定OLED输出的微弱光电流,以便准确测定OLED的量子效率。

核磁共振测井仪前置放大电路的低噪声分析

基于低噪声电路设计原则,给出了一种用于核磁共振测井仪的前置放大电路.电路采用低噪声双极性晶体管MAT02作为第一级放大,采取负反馈稳定电路的增益,然后经过低噪声集成运放进行第二级放大,从而可提高整个前置放大电路的噪声性能.通过等效噪声模型的方法,定量计算了整个电路的噪声特性,同时得到了设计低噪声电路的一般性结论.计算表明:电路在源电阻为96Ω的情况下,电路的最低噪声系数为1.5dB;电路的等效噪声电压为0.57 nV/Hz,在经过屏蔽的实验环境下,测得的等效噪声电压约为0.87 nV/Hz.

微弱信号检测的前置放大电路设计

针对精准农业中对微弱信号检测的技术需求,论文设计了以电流电压转换器,仪表放大器和低通滤波器为主要结构的微弱信号检测前置放大电路。结合微弱信号的特点讨论了电路中噪声的抑制和隔离,提出了电路元件的选择方法与电路设计中降低噪声干扰的注意事项。本文利用集成程控增益仪表放大器PGA202设计了微弱信号检测前置放大电路,并利用微弱低频信号进行了测试,得到了理想的效果。

开关电容滤波器LTC1068在水声设备前置放大电路中的应用

介绍了LTC1068的结构及特点,给出利用FliterCAD软件设计的1个8阶Butterworth带通滤波器的应用电路。该滤波器应用在Pinger接收机等水声设备的前置放大电路中。实际应用表明该滤波器完全满足设计要求。

箭载双臂式电场仪前置放大电路设计

设计出性能优异的前置放大电路对空间电场测量是至关重要的。本文在介绍了箭载电场仪探测原理的基础上,给出了电场仪中所用的低噪声、宽频带前置放大电路的设计方法,并通过对前放电路的噪声分析,提出了进一步降低噪声的方法。所设计的前置放大电路带宽0～5MHz,需要重点关注的100Hz～10KHz频段的总输入噪声仅0.4μV。

新型压电式传感器前置放大电路的设计

在油气井出砂检测中,压电式传感器检测到的出砂信号弱、频率高,常用的电荷放大器不能满足要求。基于此问题,文中开展了针对出砂信号的前置放大电路的研究,该电路由电荷放大器、带通滤波器、过载指示等电路组成,其中电荷放大器电路选用高阻型的运放AD823实现,带通滤波器的带宽设计为100kHz～1MHz,并且利用EWB电路仿真软件对电荷放大器和滤波电路进行了仿真,仿真结果与设计指标一致,验证了参数选取的合理性。最后,给出了该电路在出砂检测系统中的试验情况,结果表明参数选择合理、性能稳定。

微变光信号检测前置放大电路设计

针对火灾探测中遇到的微变光信号问题,设计了一个微变信号提取放大电路.根据光信号微弱且变化缓慢的特性,选择PIN光电探测器工作在光伏模式,通过设计合适的电路,使得输出电压信号与入射微变光信号成正比关系,实现了微变光信号的提取与放大.该电路简单易行,并采用完全对称结构,能很好地抑制共模信号,并通过PSPICE软件对该电路参数的选择进行仿真分析.研究表明,该电路能够很好地解决微变光信号处理问题.

一种水质毒性检测仪前置放大电路设计

设计了一种适用于水质毒性监测仪的前置放大电路,对其进行模拟仿真,并采用发光细菌毒性监测方法验证其实用性。发光细菌毒性效应曲线证明,该前置放大电路能够将微弱的电流信号转化至0～5V的电压,可较好地应用于水质毒性检测仪中。

纳米光栅微陀螺前置放大电路的设计与分析

针对纳米光栅微陀螺输出微安甚至皮安级的微弱电流信号,设计微弱电流信号的前置放大电路,研究微弱电流信号检测与电路稳定性的理论,提出一种低成本、低噪声、高信噪比的微弱电流检测方法,即高阻型的I-V转化法,并给出高阻型I-V转化电路的响应带宽计算公式以及电路稳定性的分析方法。通过搭建测试台,对电路性能及功能进行实际测试。实验结果表明:该电路可对皮安级的微弱电流信号进行检测放大,电路灵敏度为10 mV/pA,最大检测误差为1.5%(当输入微弱电流值>10 pA时),满足纳米光栅微陀螺的微弱电流检测的需求。

一种具有高动态范围的前置放大电路设计及实现

压电式电容型传感器在工作时能输出正比于被测物理量的电荷量,具有较好线性度的同时也具有较高灵敏度,在许多领域中都得到了广泛应用,但该类传感器在工作时所产生的电荷量通常比较微弱,需要对其适当放大以便后续进行处理。通过分析压电式电容型传感器的等效电路模型,结合电路理论和Multisim仿真,设计了前置放大电路。由于该前放电路主要针对小信号的放大需求进行设计,在大信号输入时输出信号会产生畸变。而在实际工程应用中,常出现输入信号中小信号和大信号并存的情况。为了能够对输入信号动态范围较大时的小信号和大信号都实现无失真放大,改进了之前的前置放大电路设计,对其进行了Multisim仿真和实验电路测试。结果表明改进后的前置放大电路在输入信号频率为10 kHz时,其输入信号电压幅值最高可达600 mV,且小信号和大信号的放大均无失真,放大倍数也基本相同,说明该电路设计实现了高动态范围的输入信号的无失真放大需求。

pA级超微弱电流前置放大电路的电流噪声及等效误差分析方法

根据静电测量领域的高阻型Ⅰ-Ⅴ电路模型,对pA级电流前置放大(PA)电路电流噪声的误差影响进行分析。根据叠加定理,对放大电路器件的各分项等效电流噪声及其误差进行综合计算,得到总的系统测量误差工程估算。基于该分析方法对测量电路中运放器件参数选型给出应用实例,PA电路实测结果验证了该分析方法的有效性。