光电式甲醛监测系统中信号调理电路的设计

根据光电式甲醛检测原理和探测光束的特点，设计了光电式甲醛浓度测量传感器信号调理电路，该调理电路主要由光电探测器前置放大电路、窄带有源滤波器和精密交流信号-直流信号转换电路3部分组成。基于OP07运算放大器设计的交流信号-直流信号转换电路等效净输入信号小于0．3μV，降低了甲醛测试系统检测限，提高料测试精度。以此信号调理电路构成的系统，实验标定的甲醛浓度的检出限低于2μg／L．     

基于微弱光信号检测的光功率计

介绍了一种用于微弱光信号检测的光功率计的设计原理和实现方法。该光功率计以STM32为微控制器,使用InaGaAs-PIN光电探测器来实现光电转换,利用高速对数转换器ADL5304芯片实现高精度、宽范围的光电转换。同时采用24位的模数转换器ADS1246来实现很高的测量分辨率。实际测试结果表明:该功率计测量精度高,稳定性好,其检测下限达到-90dBm,可以检测光电流为pA级别的微弱光信号。     

高灵敏测量放大器研制

高灵敏测量放大器由信号输入变压器,前置放大器,高Q 选频带通滤波器和线性检波器组成在20dB 输出信号噪声比条件下,整机灵敏度高达0.1μV,比FD-1测量放大器高二个量级,前置放大器输入级采用低噪声场效应晶体管,其等效输入噪声电压为7 nV/(Hz)~(1/2)。选频带通滤波器为一态变量有源滤波器,其频率范围从10Hz 到5 kHz,幅度精度为±5%,线性检波电路由运算放大器构成,在40dB 动态范围内,线性度优于2%。文中讨论了信号输入变压器线电阻对噪声的影响。     

新型的高性能交流稳压电源

在电源的输入与负载之间串连一只阻抗器,通过接入反馈控制网络自动调整阻抗器的电阻值,来稳定输出电压,就形成了串连稳压器,形成这只阻抗器的电路由场效应管,运算放大器,晶体管和整流桥组成,这只阻抗器的等效电阻是纯电阻,所以在调电压的过程中不会产生谐波,也就是不会产生正弦波失真,反馈控制网络有极稳定的基准电压,比较是增益很高的运算放大器,电路有非常好的转换线性,因此该装置有很高的稳压精度。     

仪表新产品

功率运算放大器沈阳仪器仪表工艺研究所最近研制出混合集成功率运算放大器样品SG0021和SG0041。其特点是:输出电流大:0.2A～1A;输出电压振幅高:±10V～±12V;输入失调电压低:1mV;输入失调电流小:20nA;开环电压增益高:100dB。它有极好的输入特性和高的输出能力,是一种较理想的功率器件,可做为伺服电机、主动轮、偏转线圈和惯性导航系统的转拒驱动器,α数CRT显示用快速摇摆偏转线圈驱动器和自动测试系统用可编程序电源等。放大器尺寸小:72×28×10mm~3,引线标准化,不用散热片,使用方便。     

光纤光栅传感弱信号探测电路的设计与优化

光纤光栅信号的探测电路设计是实现物理量高精度检测的重要环节。针对高频、高灵敏度、高信噪比的检测需求,利用负向偏置的光电二极管和运算放大器设计了光电转换电路,滤波电路采用压控电压源二阶低通巴特沃斯型滤波器,频率响应范围为0~200 k Hz。实验结果表明,电路对静态和动态冲击信号都有较好的检测效果且保持较高的信噪比,为进一步信号的分析和处理提供了良好的前提。     

实验型AGV驱动系统的设计(下)

2·3光电耦合器TLP521-4光电耦合器是目前在单片机和开关电源中用得最多的隔离抗干扰器件。光耦合器(Optical Coupler,OC)亦称光电隔离器或光电耦合器,简称光耦。它是以光为媒介来传输电信号的器件,通常把发光器(红外线发光二极管LED)与受光器(光敏半导体管)封装在同一管壳内。当输入端加电信号时发光器发出光线,受光器接受光线后就产生光电流,从输出端流出,实现“电—光—电”转换。以光为媒介把输入端信号耦合到输出端的光电耦合器,由于具有体积小、寿命长、无触点、抗干扰能力强、输出和输入之间绝缘、单向传输信号等优点,在数字电路…     

高频反馈控制电路的分析与探讨

在现代通信系统和电子设备中,为提高其技术性能指标,或符合特定要求,广泛采用了反馈控制电路。而负反馈放大器为其典型实例。放大器的输出信号通过负反馈网络反馈到其输入端,与输入信号相减,当输出电压增大,则反馈电压也增大,反馈信号与输入信号相减后,使实际输入信号减小,从而减小了放大器的输出电压,使输出电压幅度保持不变,提高了电路的稳定性。     

全自动生化分析仪光电信号放大器的设计

摘要：主要阐述了全自动生化分析仪光电信号放大器的设计,说明了光电二极管、运算放大器和其他元件的参数选择以抑制噪声,提高了检测精度。通过仿真验证,这种设计很好地解决了微弱信号难以检测的问题。     

原子力显微镜探针振动信号检测电路设计

针对基于模拟电路的原子力显微镜探针振动检测系统噪声高,抗干扰能力差,以及基于数字集成电路的检测系统对不同控制系统兼容性差,成本高的缺点,且探针位移小,频率高的特点以及光电信号检测的准确度和精确度都对成像质量有直接影响,文中设计一种高增益、宽频带的基于运算放大器的探针信号运算处理电路,实现对原子力显微镜四象限微弱光电信号的检测、放大、逻辑运算以及滤波功能。实验表明:电路可以对四象限微弱电流信号进行I-V转换,放大增益可以达到40 d B以上,同时逻辑运算电路可检测共振频率为70 k Hz～2 MHz的探针振动信号,涵盖了原子力显微镜的探针振动工作范围。该电路很好地抑制寄生电容的影响,检测系统整体热噪声低于■。     

光纤光栅微弱信号检测的解调电路

为了在光纤光栅匹配解调系统中实现对光纤光栅微弱信号的检测与处理,在应用微弱光电信号检测原理的基础上设计一种高信噪比、高检测精度的解调电路,该解调电路采用低噪声电路元件参数选取原则和前置放大器设计的一般方法,在雪崩光电二极管与信号数模转换之间采用互阻放大器、巴特沃斯滤波电路和多级放大电路,实现了电路的最佳噪声匹配,有效地抑制了电路的噪声和干扰。该解调电路在光纤光栅匹配解调系统中具有很高的信噪比和测量精度,且具有很好的灵敏度,在测量低频率振动信号试验中具有优异的性能。实验表明:该电路解调系统在25～200 Hz正弦激励振动信号下具有很好的低噪声性能,精确的测试出振动信号,同时该电路所采用的方法与措施对其他测量系统也有借鉴意义。     

应用于反射式编码器的光电集成芯片设计

为满足反射式光电编码器的应用需求，设计一款集成光电二极管阵列、跨阻放大器、全差分放大器以及偏置电路的光电芯片。首先，根据反射式编码器的成像原理设计光电二极管阵列。然后，设计可调增益跨阻放大器、全差分驱动放大器级联作为增量信号处理链路，降低读出信号的噪声同时提高带负载能力。接着，集成具有宽电源电压输入范围以及较好的电源纹波抑制能力的偏置电路。基于0.35μm光电CMOS工艺进行流片，通过搭建测试环境，光电集成芯片可以在3.5～6 V宽电源电压范围内正常工作，且在电机转速6 000 r/min内输出的增量信号正交性良好。角度测量结果表明，正反转情况下角度测量误差最大值分别为4.752″和5.04″。在5 V供电电压下电路的直流功耗为66.5 mW，整体芯片面积为5.91 mm×2.81 mm。能够满足光电芯片高度集成化、较好的信号正交性、宽电源电压输入范围、高电源纹波抑制能力等要求，适用于反射式光电编码器。     

基于MULTISM的智慧家居双极性信号隔离电路仿真

在智慧家居的传感器数据采集系统中,从电子系统抗干扰性能考虑,传感器的输出信号与采集系统是不能共地的,这就需要设计隔离放大器,将传感器的输出信号尽量不失真地传输给采集系统。为此,使用高线性度模拟光电耦合器HCNR200设计了一种隔离放大器,能对单极性电压和双极性电压进行隔离传输。介绍了根据不同的输入电压计算电路参数的方法,给出了相应的电路原理图,并通过MULTISM17.0仿真软件验证了所设计电路的正确性和可行性。     

基于高精度运算放大器的隧道式硅微加速度计信号处理电路

介绍了一种由高精度运算放大器及精密仪表放大器构成的隧道式硅微加速度计信号处理电路,通过分析信号处理电路的构成、信号输出的有效成分、放大器的性能指标及典型用法,得出高精度运算放大器OPA128LM使用在隧道电流的I-V转换部分所具有的独特优势.后级反馈放大电路采用精密仪表放大器AD620BR构成两级放大,其各项参数极大提高了信号读出电路的精密性.实验结果表明:基于以上方法的设计对信号处理电路的精度、灵敏度及线性度等性能有明显的改善.     

功率运算放大器

一、概述一般运算放大器的输出电流在几毫安到几十毫安之间,输出功率也不过几十毫瓦到几百毫瓦。所以一般运算放大器做为功率器件使用时,必须外接一些元件,提升其功率,而这是用户所不希望的。我们利用厚膜混合集成工艺研制成功了功率运算放大器 SG0021和 SG0041样品。SG0021输出电流1安培,输出电压峰峰值为±10V;SG0041输出电流200毫安,输出电压峰峰值为±12V。器件有过载保护,不     

具有最佳探测滤波信息传递的同步相敏检波系统

本文研究图数转换仪手扶跟踪系统中,低噪声低电平高精度同步相敏检波系统最佳探测滤波和信息传递问题。文中根据双极晶体管差分输入线性运算放大器等效噪声电阻与电导的频谱响应曲线,提出按重要信号抗干扰低噪声最佳频谱响应组合带通滤波器的设计准则和最佳探测滤波信息传递条件。用低电平高精度同步相敏检波开关——差分输入滤波器复现系统控制信号。理论分析与实践表明,二者吻合很好。最后列表与加拿大同类系统主通道主要性能做了简要对比,对比结果说明,本文系统的主要性能要比加拿大的好。     

基于LabVIEW的光寻址电位传感器实时测试系统

以实现光寻址电位传感器(LAPS)实时测试为目的,设计了基于LabVIEW虚拟仪器平台的LAPS实时测试系统。采用LabVIEW软件控制数据采集卡输出光源调制电压、直流偏置电压驱动LAPS产生光电流,光电流经跨阻放大器转换成电压信号输出到数据采集卡A/D输入端进行采集。系统实时改变偏置电压,同时对该偏置电压下LAPS输出的光电流进行采集,并利用LabVIEW软件实时绘制LAPS的光电流-偏置电压(I-V)曲线。系统测试结果表明:LAPS实时测试系统能准确地检测出磷酸盐(PBS)缓冲液的浓度,实现了测试过程的自动化和测试结果的实时显示。     

被动红外系统用带CO2量子放大器的光电接收装置

分析了带ＣＯ２最子放大器的光电接收装置，预测放大所取ＣＯ２激光弱信号用的量子放大器的运用能将带量子放大器的光电接收装置的探测力与这种光电接收装置中运用的辐射接收器的探测力相比，提高２－５个数量级。介绍了带量子放大器的不电接收装置的结构诸元，并给出了它的主要特性。     

基于马赫-曾德尔干涉仪的全光逻辑异或门理论研究

基于半导体光放大器(SOA)和线性光放大器(LOA)构成的马赫-曾德尔干涉仪(MZI),从速率方程出发,模拟了LOA的泵浦放大和增益箝制特性,建立了SOA-MZI和LOA-MZI结构全光异或门数值模型,通过控制探测光功率和偏置电流,实现了两路40 Gbit/s 信号的异或运算。并通过求解速率方程,对异或运算的结果进行了分析和比较;从器件结构上对2种异或门运算结果的差异给出了解释。结果表明:SOA和LOA中载流子恢复时间限制了信号处理速度;合理控制偏置电流和探测光功率可以提高信号处理能力;LOA具有增益箝制作用,对输入信号的扰动具有不敏感性;与SOA-MZI异或门相比,LOA-MZI异或门输出信号的消光比较高,功率较低;对于输出脉冲波形而言,LOA-MZI异或门性能优于SOA-MZI异或门。     

一种简单的ICP光电直读光谱仪

设计了一种简单的ICP光电直读光谱仪.以ICP作光源,用光电倍增管将光信号转换为电讯号,采用三级高输入阻抗直流放大器放大信号,对影响分析谱线强度和背景强度的工作参数进行了合理优化.对人发中Zn元素的测定结果与摄谱法吻合.