基于PSD窄脉冲激光信号检测放大电路噪声分析及参数匹配研究

针对基于位置敏感探测器的窄脉冲激光信号检测放大电路,根据其电路组成建立相应等效噪声模型。通过分析信号增益、噪声增益与电路各元器件参数以及频率之间的关系,得到该检测放大电路输入窄脉冲信号与输入噪声的动态响应输出。在此基础上求得使系统不发生震荡的运算放大器单位增益带宽计算公式,并通过研究系统信噪比与频率的关系给出使电路信噪比最大时的最优带宽求解方法。最终,通过具体算例给出电路参数一般性设计方法,并通过仿真得到,小结电容PSD有助于提高电路信噪比。     

基于对数放大的弱光检测电路设计

针对弱光检测电路中的信号信噪比小,动态范围大的问题,提出一种基于对数放大器的检测电路;利用对数放大器AD8304,设计外围检测和放大电路,在光导模式下验证光电放大电路的检测性能。结果表明,光导模式下,输入光强和输出信号为线性关系,同时利用对数放大器和比例放大器结合可以有效的检测弱光信号,抑制噪声,压缩信号带宽,提高了采集精度;信噪比明显提高,且灵敏度较高,输入和输出呈对数关系,可以有效的检测弱光信号。     

电磁超声换能器的前置放大电路设计

针对电磁超声换能器接收线圈接收到的信号通常十分微弱的特点,设计了分别应用NJM4580和AD620的微小信号放大电路,并通过美国国家仪器公司的Multisim 10软件中波特图仪和示波器对两前置放大电路进行虚拟仿真,并对仿真结果进行比较,验证了应用AD620的放大电路在微小信号放大上不仅电路构成简单,而且在放大性能上更加优于应用NJM4580运算放大器构成的差分级联放大电路。     

一种新型低噪声麦克风前置放大器的设计

传声器集成电路将接收到的麦克风声音信号转换成电流信号,再由前置放大器放大成电压信号。通常,当声音信号很微弱时,放大器放大声音信号时也放大了噪声,造成被放大的声音信号的信噪比很低。对两种电路进行了仿真试验,比较了Claus前置放大器和Eduard CMOS前置放大器的噪声特点。采用0.18μm CMOS工艺进行仿真,分析了电路的噪声频谱密度,提出了一种改进型CMOS前置放大器,有效地改善了前置放大器的信噪比。     

一种适用于低频小信号检测的放大电路

针对微传感器输出的低频小信号,提出了一种基于“调制-放大-解调”思路的放大电路。该电路利用乘法器将输入信号调制至高频段放大,可以显著降低电路的低频噪声影响。相较于目前常用的斩波放大器,该电路可以克服时钟同步困难以及低频谐波分量干扰较大的缺点。该电路基于CSMC 0.5 μm Mixed Signal工艺设计,仿真结果显示,在5 V的工作电压下,可实现100倍以上放大,1/f噪声得到有效抑制。     

CCD低噪声读出电路设计

以红外增强型图像传感器TH7888A所得的微弱电压信号为输入,对图像传感器的模拟前端处理电路进行设计。采用巴特沃斯低通滤波器和全差分双相关采样的方法,提高整体电路的信噪比为67 dB,从而减少了后续电路的输入噪声。使用Proteus对所设计的低噪声、高增益放大电路的功能和噪声分析等特性进行全面的实验。实验结果表明,该设计能有效放大微弱电压信号,并可以对放大的电压信号进行准确的相关双采样去除KTC噪声、复位噪声。最后,在实际应用中,使用FPGA为硬件设计载体,以vivado作为软件开发环境,使用Verilog语言对时序发生器进行了硬件描述。FPGA生成的模拟信号分别作为读出电路的输入和采样的触发信号,并验证了其正确性和可行性。     

基于光电倍增管的低噪声前置放大器的设计及其信号处理

利用低噪声前置运算放大器把光电倍增管的输出信号尽可能无噪声的放大。从运放的选择,多级放大电路的设计要点,放大电路的噪声估算,PCB板布局连线和屏蔽等方面,提出了实用化的带宽达10 MHz的电路设计形式,以及注意事项及其信号调理方法。仿真结果显示了所设计电路的信号放大情况,此电路设计形式可以很好的放大并处理光电倍增管的输出信号。     

基于DSP的非接触式生命参数获取及信息处理技术研究

介绍了一种通过DSP对非接触式生命参数信号进行采集和处理的系统。论述了该系统的软硬件设计以及预处理电路,通过预处理电路放大生命信号、滤除噪声,由AD7705进行采集,送入DSP进行后续处理。详细阐述了AD和DSP的工作方式、接口电路以及软件实现。通过HK2000Cv2.0脉搏传感器仿真非接触情况下人体心跳信号并进行采集。实验证明,该系统可以成功的检测到人体的心跳信号进行显示并对信号做基本的处理。     

核磁共振测井仪前置放大电路设计

核磁共振回波信号微弱,设计一种低噪声前置放大电路是回波信号提取的关键。给出天线的等效模型,提出天线与前置放大电路接口设计原则,依据采集电路对输入信号信噪比的要求设计并实现一种低噪声前置放大电路。温度、增益、带宽、噪声性能实验结果表明电路各项指标与设计计算相符并达到仪器要求。     

高性能中频采样系统的设计与实现

为提高中频采样系统性能,降低板级噪声,加大采样频率的灵活性,设计并实现一种高性能中频采样系统.该系统利用AD9518-4实现可配置的采样时钟,根据不同的采样要求,AD9518-4可提供多路不同频率的输出.系统还采用AD8352型运算放大器作为A/D转换器前端驱动电路,将单端中频输入信号转换为差分信号,并进行相应放大,滤波等工作.配合AD9445型A/D转换器.获得14位低电压差分输出信号.实验结果表明,该系统在40 MHz中频信号输入的情况下,信噪比达到77.4 dBFS,并可实现采样时钟的可编程配置.与传统方案相比,该采样系统信噪比、无杂散动态范围,有效比特位等性能指标都得到明显改善.     

微弱光信号检测电路的设计和噪声分析

针对光信号检测电路对微弱光信号放大所带来的带宽和信噪比的问题,设计了一种微弱光信号检测电路。通过动态补偿的方法,在保证低噪声的同时使电路拥有良好的响应度。并通过电路的波特图形分析了电路的噪声,给出了减小电路噪声的方法。该电路主要用于检测快速变化的微弱光信号。     

FBG传感器微弱信号预处理

针对光纤Bragg光栅(FBG)传感器微弱信号,设计了一种具有电流电压转换,多级放大和滤波功能的低噪声光电信号预处理电路。仿真实验表明,该电路具有增益大、信噪比大、灵敏度高等特点,满足FBG传感系统的要求,可实现nW级微弱光信号检测。     

一种双频激光干涉信号探测器的设计

为了获取高精密双频激光干涉测量中的干涉信号,完成了一种新的光电探测器电路设计。该探测器利用AD645设计了精密低噪声光电转换前置放大器,保证微弱干涉光信号的有效接收;增益可调的主放大器设计保证输出信号足够的动态范围,适应不同类型的干涉信号处理电路,双二次型带通滤波器有效抑制了噪声与温漂。结果表明,研制的光电探测器能完成微弱干涉信号的接收处理,信噪比高、频率稳定、结构简单易实现,可应用于高精密比相计等激光干涉仪信号处理装置。     

微弱信号锁相检测的电路研究

在利用红外光谱技术进行工业检测的系统中,有用信息通常是淹没在强噪声背景中的微弱信号,因此可采用微弱信号检测技术中的锁相放大器来实现有用信号的提取。该文阐述了微弱信号检测的基本原理,比较了不同参考波形的优劣。设计运用AD630作为相关乘法器的锁相放大器,实现了在强噪声环境中有效地提取信号。测试结果表明,该电路结构简单,线性度高,信噪比得到改善可达62dB。     

基于农产品声学特性的信号处理模块设计

声学检测技术以其价格低廉、信号量丰富等优势广泛应用与农产品无损检测。但由于其抗干扰能力较差,容易引入诸多干扰信息,影响农产品声学检测结果。因此,本文提出了适用于农产品声学特性检测系统的信号调理电路,通过差分电路、音频放大电路和带通滤波器等硬件电路提高声学信号的信噪比,简化后续数字信号处理,提高检测效果。     

多通道神经信号再生集成电路

介绍了一个六通道的神经信号再生集成电路.每一个通道均由检测电路和激励电路组成.检测电路用低噪声、高共模抑制比的仪器放大器从神经元的上端探测神经信号.激励电路中,采用反相运算放大器来进一步放大神经信号,放大的神经信号通过一个缓冲器来激励受损神经的下端神经元,实现了神经信号的传递,从而实现再生的功能.电路采用CSMC0.5 μm CMOS工艺设计,整个六通道的芯片版图面积为1.9 mm×1.6 mm.电路的后仿结果如下:在士2.5 V的供电电压下,单通道电路的功耗为3.9 mW;在100 Hz到7 kHz的频率范围内,等效输入噪声为25.4 nV/sqrt(Hz);增益带宽积达到7.6MHz,可实现60 dB到110 dB的可调增益,输出阻抗为6.2 Ω.     

基于光电检测的红外光信号接收电路设计

由于红外器件的广泛应用,红外光信号的检测受到许多学者的关注。为解决红外光信号容易受到太阳光干扰的问题,在光电检测原理的基础上,根据红外光信号和噪声的特点,设计了红外光信号检测的前置调理电路。将微弱的光信号通过光敏三极管转换成电信号,并通过放大、滤波等处理,滤除了部分高频和低频噪声,使转换后的电信号放大到适合后续电路处理的幅度范围内。试验结果表明,该检测电路可以满足一般场合的红外光信号的检测,输出电压的幅度可以由毫伏级放大到几伏,能够滤除太阳光中高频和低频分量。     

一种用于D类放大器的高阶单比特的SDM调制结构的实现

在介绍∑-△调制的基本原理基础上,重点设计出一种调制器结构,其特性适用于D类功放.分析了该电路结构特性对电路模块设计的影响,给出了电路模块的设计原则和指标.该结构最终测试结果为动态范围100 dB,信噪比90 dB,翻转频率400 kHz,总谐波失真0.008 4%.最后得到结论:在48 kHz,44.1 kHz采样率下该设计功能达到了预期效果,足以满足D类放大器应用.     

基于LM4766和NE5532的音频功率放大器

介绍音频功率放大器的原理与设计。前级放大部分采用NE5532,功放部分采用LM4766。该功率放大器电路结构简单,在带宽、失真度、信噪比、效率等方面具有较好的指标。