小型地磁传感器的低噪声前置放大电路设计

一些小型地磁传感器输出噪声电压水平在10 nV/Hz左右,现有nV级噪声水平的前置放大器体积太大难以满足其信号调理需求.针对这个问题,本文阐述了低噪声放大电路输入级设计原理,利用Multisim对输入级电路等效输入噪声电压等指标进行仿真,研制出一种基于差分输入的小型低噪声前置放大电路.给出了电路关键性能指标的仿真和测试结果,测试结果表明该电路具有良好的噪声特性和共模抑制比,噪声电压水平仅为3.7 nV/(Hz)～(1/2)@3.5 kHz,共模抑制比110 dB,增益为100～1 000连续可调.     

具有超低输入噪声的电阻类传感器噪声高精度测量系统

为准确测量电阻类传感器的噪声,克服商用锁相放大器在噪声测试方面准确性难以评估、性能有限的缺点,该文利用低噪声的前置放大器与24位的数据采集卡构建高精度的电阻类传感器噪声测试系统。该系统可有效避免测试电路和数据处理对噪声测试结果的影响,且可通过噪声实测值与理论值对比保证测量结果的准确性。测试结果显示该系统具有0.8 nV/Hz0.5@1kHz的超低输入噪声(100 mV输入范围),优于商用锁相放大器;噪声理论值与实验值之间的平均偏差仅为0.25%,确保测试系统的准确性。该系统可以满足大多数电阻类传感器的高精度噪声测量需求。     

一种单片集成光电检测电路前置放大器的噪声性能分析与优化

在光电检测电路中虽然前置放大器的增益可以做到足够大,但是在弱信号被放大的同时,噪声也被放大,而且放大器本身还要引入新的噪声。为使探测系统保持一定的输出信噪比,合理设计前置放大器噪声性能是十分重要的。对单片集成光电检测电路中的各种噪声来源与形成机制进行分析,结合计算机仿真探索优化前置放大器噪声性能的设计方法。     

Overhauser磁力仪低噪声信号处理技术

针对磁力仪输出信号信噪比低的问题,同时为给Overhauser磁力仪的研制提供参考依据,提出一种低噪声信号处理技术。首先根据质子旋进信号(FID)特点,建立系统噪声模型,分析探头电阻热噪声和放大器等效输入噪声对测量造成的影响,提出LC谐振方案和低噪声放大电路以提高系统信噪比并通过实验测试仪器噪声水平。最后,将所研制的磁力仪与商用磁力仪进行对比测试,实验表明:提出的信号处理技术能有效降低系统噪声,FID信号信噪比36 d B,研制的Overhauser磁力仪磁场测量精度0.2 n T,性能接近商用仪器水平,证明其在磁场测量中的有效性。     

一种用于辐射测量的电荷放大器设计

为解决辐射测量传感器输出电流难以准确采集的问题,该文设计并实现一种pA级电流放大器。首先对放大器的低频截止点、高频截止点、噪声特性和漂移等关键指标进行分析,基于电容积分原理设计一种用于pA级电流采集的电荷放大器,并从施加等电位屏蔽、提高绝缘性能、应用相位补偿和抑制噪声四个方面对放大器的性能进行优化,以确保其输出稳定可靠。最后,在多功能校准源Fluke 5720A、标准分压器和标准电阻箱辅助下,将该放大器的输出结果与Keithley 6514的测量结果进行比较,确定该放大器的测量准确度优于1%。并对该放大器的改进方向进行阐述。该放大器已被用于局部放电量在10 pC及其以下的校正脉冲发生器校准中,并取得良好的效果。     

双程泵浦分立式拉曼放大特性的研究

采用后向泵浦的方案,对新型双程放大分立式光纤拉曼放大器(D-DFRA)的增益特性进行了理论计算,并在双程泵浦放大条件下对增益和噪声特性及受激布里渊散射(SBS)效应进行了实验测量,计算与测量结果较好符合.本文的研究表明:对分立式拉曼放大器通过反射机制实现泵浦光的双程泵浦,可在泵浦功率不变和保持较好噪声特性的同时,大大提升放大器的增益和功率转换效率.增益的提升上限取决于系统受激布里渊散射的阈值,在双程泵浦下增益的上限可得到提高.     

电化学传感器的测试系统设计

本测试系统WS-24H现用于我公司电化学传感器产品的研发与测试上。它采用超低噪声的运算放大器和精心电路设计,把传感器产生的微弱的电流信号进行精确的放大处理,经数据采集上传给计算机。软件可清晰实时的显示出每个传感器的特性便于对比研究。     

带ESD保护的2.4GHz低噪声放大器的分析与设计

分析了静电放电(ESD)保护对源极电感负反馈低噪声放大器(LNA)的输入阻抗匹配和噪声匹配的影响。给出了带ESD保护的低噪声放大器在功耗限定的条件下同时满足功率匹配和噪声匹配的优化方法,基于该方法,采用0.18μm RF CMOS工艺设计了应用于无线传感网(WSN)的2.4GHz低噪声放大器。测试结果表明,低噪声放大器噪声系数(NF)为1.69dB,增益为15.2 dB,输入1 dB压缩点和输入三阶截点(IIP3)分别为-8dBm和1dBm,在1.8V电源电压下消耗电流3.1mA。     

一种传感器噪声抑制电路的设计

传感器的信号在获取和传输的过程中会产生很多形式和种类的噪声,这些噪声会影响到后续电路的处理,本文设计了一种工业现场传感器用的信号噪声抑制电路,通过对传感器信号进行差分放大、隔离、滤波,可以有效地抑制信号中的各种噪声,从而提高传感器的信噪比。     

宽频带跨导放大器中反馈方式的研究

提出了一种宽频带跨导放大器的设计方案,其中反馈环节的噪声水平在很大程度上影响着跨导放大器的整体性能.跨导放大器常用的反馈方式有两种:电阻反馈和直接反馈.在简单对比了两种反馈方式下跨导放大器的输出电流方程后;重点研究了两种反馈方式下的运放噪声水平,通过建立噪声模型计算运放的噪声,并对其进行仿真验证和对比,最终选择出最适合本文提出的宽频带跨导放大器的反馈方式.