三类宽带高增益超声检测调理电路设计与比较

针对医用宽带超声小信号检测的不同效益需求,以分立元件、分立元件与集成运放结合、专用集成芯片3类可变增益放大电路为核心,分别给出不同类型的超声检测调理电路设计方案,并对其优缺点和适用范围进行了讨论。最后以PR5800超声收发器作为标准源,测试了基于放大器AD8334的实验电路,对脉冲超声信号进行放大和滤波,获得稳定的80 dB放大波形,并通过计算其信噪比换算了电路的输入噪声密度为0．7 nV／ Hz。所述电路能很好地达到80 dB最大增益、30 M Hz带宽＠80dB、输入噪声密度＜5 nV／ Hz的设计要求,为超声前端设计的成本、灵活度、方便性等问题提供了很好的参考。     

舰船电场测量中低噪声放大电路的设计

在舰船电场测量中,由于电场信号频率极低而且很微弱,利用现有检测设备难以测量,关键在于前置电路的噪声性能较差。本文针对舰船电场信号的特点,设计了一种由分立元件构成的极低频低噪声前置放大电路。该电路结构简单合理,同时具有良好的噪声性能,适于低内阻信号源的低噪声放大。文中给出了详细的分析和电路实现。该电路通过理论计算及pspice验证,等效输入噪声电压仅为1.49nV/Hz～1/2。     

基于Proteus的多波形信号发生器仿真设计

信号发生器在教学和电子测量中具有广泛的应用,为了更好地对信号发生器的实现方法进行研究,采用仿真的方法对信号发生器的实现进行模拟.信号发生器以ICL8038芯片为核心,主要由键盘、占空比调节电路、选频电路、信号放大电路等模块组成.电路设计在Proteus软件环境下仿真,采用了波形失真调整和信号放大电路,使输出波形满足实际应用需要.实验结果表明,使用Proteus仿真与硬件电路实验结果基本一致.信号发生器各波形的输出为:方波(0～10 V)、三角波(4～20 V)、正弦波(6～20 V);输出频率范围为:505 Hz～49 kHz.该信号发生器具有简单、实用、成本低的特点,具有重要的推广价值.     

一种新型海洋电场传感器的研究与设计

提出一种用于测量海洋电场信号的低噪声电场传感器,传感器包含一对钽电极和一块低噪声斩波放大器.钽电极通过将钽粉压制、烧结并经过阳极氧化制成.引入电化学阻抗谱以建立钽电极与海水两相界面的等效电路模型,建立斩波放大器的等效噪声电路并分析.测试结果表明,所设计的斩波放大器的等效输入电压噪声为0.42 nV/√Hz,钽电极的自噪声为0.67 nV/√Hz,传感器总体噪声为0.83 nV/√Hz.所设计传感器可用于微弱海洋电场信号的测量.     

基于斩波技术的低噪声前置放大器研究

磁传感器(IMS)是频率域电磁法(FEM)中使用最广泛的磁传感器,通常由感应线圈和前置放大器组成。为了增加IMS探测深度和微弱磁场信号的能力,基于磁通负反馈技术,获得了低频段平坦的灵敏度曲线,拓宽了观测频带。采用斩波前置放大技术,降低了1/f噪声对IMS的影响,对IMS的输出噪声进行了压制。通过在屏蔽室内对所研制的IMS性能进行测试,表明其频带范围为0.001 Hz～10 kHz,输入噪声为2 nV/Hz^1/2,为实际项目应用提供了可靠的性能保障。     

基于跨阻放大的微弱电容检测电路

在微弱信号的检测中有两大难点：一是检测电路精度低,无法实现对交流小信号的识别,二是信号处理电路难以将小信号从庞大的噪声流中分离出来。本文介绍的基于跨阻放大的检测电路可以实现1fF/ms的检测精度,且应用AD835的相敏解调电路及后续的低通滤波电路可以很好的将有用信号从噪声流中分离出来,克服了上述难点,实现了对微弱信号的提取。     

用于FAIMS系统的微电流检测电路

为解决电容积分式电流检测法不能满足FAIMS快速测量要求的问题,设计了一种用于FAIMS系统的微电流检测电路。该设计运用I/V电阻反馈法对信号进行放大。通过屏蔽和滤波等设计,有效地降低了FAMIS系统对检测电路的高频电磁干扰。考虑到前端电路的噪声来源,采用合理的元器件和电路设计,运用两级放大将FAIMS系统中的pA级电流放大并转换到mV量级。通过采集卡,利用LabVIEW对测得的电流信号进行采集和数据处理。实验结果表明,该电路的测量精度优于0.1 pA,采样频率高于15 Hz。进行了FAIMS系统实验,测得系统输出的背景噪声为0.2 pA。以乙醇为实验样品,在载气（N2）流量为0.8 L/min的情况下,得到了乙醇的FAIMS谱图,证明了该微电流检测电路可用于FAIMS系统。     

新型全集成CMOS射频接收器低噪声电源系统

针对CMOS射频接收器芯片,提出了一种新型全集成电源系统方案,相对于传统低压差线性稳压器（LDO）电源,噪声性能显著提高。在对片内模块电源域合理划分的基础上,设计了低噪声的新型电压源取代传统的带隙基准源（Bandgap）作为LDO提供参考电压,并通过对参考电压值巧妙设计,避免了使用LDO电阻反馈网络来调节输出电压,进一步减小了电阻引入的噪声。结合数字校准电路,本系统可以为片内各电路提供准确的电源电压。该设计在Smic0．18m工艺下后真结果表明,在100kHz处,新型参考电压源输出噪声为16．38nV／√Hz,片内电源输出噪声仅为21．28nV/√Hz。     

基于OPA820宽带放大器的设计

设计了一种宽带放大器,采用高速运算放大器OPA820和低失真电流反馈运算放大器THS3091构成两级放大电路,在6 Hz～20 MHz的通频带中实现放大增益为43 dB,具有带内波动小,输出噪声低的特点.同时将单一的5 V电源通过TPS61087和MC34063A产生系统所需要的正负电源为放大器供电.放大器输出经过精密...     

精密电压放大技术在管道腐蚀测量中的应用

基于电位列阵的金属管道(容器)在线腐蚀检测方法又称为场指纹法(field signature method,FSM).FSM是一种新型的石油、天然气管道腐蚀监测技术.它通过检测管道外部探针极间电压的变化来实时监测管道的健康状况.由于电极间的电位差极其微弱(30 μV左右),且不可避免的会有噪声的存在,这对信号的进一步分析处理造成了很大的困难.为此,需要采用精密电压放大技术.主要介绍精密电压放大电路的设计及其在FSM管道腐蚀测量系统中的应用,本电路实现了将微弱信号放大到需求量级,尽可能滤除了其中的噪声成分,并对模拟信号进行转换显示,为接下来的信号分析处理工作做好了准备.