一种小信号放大测量电路的设计

针对在恶劣工作环境中微弱信号无法准确测量的情况,设计了一种以高精度仪表放大器AD623为核心器件的放大测量电路,实现了对0m V~25m V范围内电压信号的精准放大,同时采用高精度光隔离器ACPLC87B,隔离测量端对采集端的影响。经试验测量,该小信号放大测量电路能达到百分之一精度,此外该电路还具有抑制共模干扰、抑制温漂、稳定性好、抗干扰性强等特点。     

扫频型输电线路参数测量中自适应信号调理电路设计

设计了一种自适应信号调理电路,该电路主要由中心频率可调带通滤波器和自适应信号放大器组成。论文详细给出了基于数字信号控制器(DSC)、开关电容滤波器和程控增益放大器的实现方案。实验结果表明,该电路在200~800Hz的频带内具有良好的动态带通滤波和自适应信号放大功能,并在扫频型输电线路参数测量中得到了应用。     

带光电传感器放大电路的幅频特性测量

放大电路的幅频特性是衡量放大电路的重要指标,而带光电传感器放大电路的幅频特性一般无法直接测量,主要是因为没有标准的频率可变正弦波光源。提出了一种利用傅里叶变换光谱仪提供不同频率的标准正弦波光信号来测量带光电传感器放大电路幅频特性的方法,分析了探测器电容、运算放大器带宽和相位补偿对电流-电压放大电路带宽的限制,建立了电路模型,并对电路进行了仿真验证。采用高速A-D采集干涉信号,提出了一种便捷算法计算信号的幅度,实验结果证实了该方法的正确性和有效性,此方法也可用于其他带光电传感器放大电路。     

时间相关光子计数探测器电路的设计与实现

时间相关光子计数探测器作为痕量爆炸物检测器件,能有效地探测爆炸物的成分和含量。探测器电路主要包括硅光电倍增管（SiPM ）信号电路和信号放大电路。SiPM 信号电路主要功能为将爆炸物的具有指纹特征的拉曼光谱信号转换为电压信号,主要组成包括SiPM 器件、滤波降噪电容和限流电阻等。信号放大电路是将SiPM 输出的电压信号放大至可观测与统计的电信号,其核心为两级ERA‐8SM＋放大器,并配以合适的电感电容电阻,使电路在宽带宽（0．1 M Hz～1 GHz）的情况下保持增益稳定（～60 dB）。因此,本文设计的探测器电路具有高增益宽带宽的特点,具备应用价值。     

基于二阶串联谐振滤波器的基波电流检测方法

分析了谐振滤波器的电路模型,即RLC串联电路的检测性能.将畸变的电流转换为电压并将该电压信号作为RLC串联电路(其谐振频率为电流的基波频率)的输入信号,则在电容C上将获得放大的基波电压信号以及被有效抑制的谐波分量.从而实现对基波电流的检测.分析了电路品质因数D对RLC串联电路检测性能的影响,推导了检测电路的传递函数,并设计了相应的二阶串联谐振数字滤波器.该方法具有实现简单、运算量小等优点,适用于三相及单相电路有源电力滤波器(APF)的基波电流检测,以及动态电压恢复器中基波电压的检测.仿真及实验结果验证了所提方法的有效性.     

电容式微机械陀螺接口电路噪声分析

电容式微机械陀螺接口电路的噪声抑制特性直接影响了其关键性能指标,是微机械陀螺研究的重点。基于电荷放大器为前置放大电路的微机械陀螺接口电路为研究对象,建立了包含运放输入电容、输入电阻、噪声电流、噪声电压、反馈电阻噪声、寄生电容在内的电荷放大器电容分辨率的模型,提出了通过增大载波电压、选择低噪声电压和噪声电流运放、增大反馈电阻提高分辨率的方法。采用厚膜电路实现的电荷放大器进行了实验,结果表明电荷放大器的输出噪声和理论计算值处于同一数量级,电容分辨率可以到达10-19 F。     

数字化电力电压测量信号的功率放大系统

基于电容式电压互感器的电力电压测量现状,对电容分压器驱动负荷能力小．要求二次侧开路或接入高阻抗负载时才能保证测量精度的问题作了分析。提出了应用于电压互感器二次侧的基于数字信号处理器(DSP)的高精度信号放大系统。电压测量放大系统由输入功率因数校正和逆变两部分双环控制系统组成。详细阐述了DSP在逆变系统中的应用、系统的采样和控制时序。基于DSP的电压测量功率放大器的样机已研制,实验结果表明,该数字化电力电压信号放大器精度高、性能良好。     

基于AD640的大动态范围对数放大器设计

在电子测量领域中,一些信号的电压往往具有很大的动态范围,为了更加方便地测试和分析这些信号,在现代测量接收机的设计中,常常采用大动态范围对数放大器设计技术.本文介绍了一种核心器件为AD640的大动态范围对数放大器的设计,采用3片AD640级联的设计方法,实现了110 dB的动态范围.采用该方法实现的对数放大器动态范围大,电路简单易于实现,对电路参数稍加改动还可实现更大动态范围的对数放大器.实际应用表明,本文给出的设计方法合理有效,有很高的实用价值.     

基于OPA454的新型高压级联放大器优化设计

为获取频率可调的高线性度电压信号,提出基于OPA454的高压级联线性放大器的优化设计方案。首先,设计高压级联放大器的主电路、隔离电路和级联放大电路;然后,分析此线性放大器的负反馈特性和容性负载特性,保证输出电压信号的高线性度和带容性负载能力;最后,搭建两级级联放大电路模型,时域下测试输入电压频率分别为0.001 Hz、1.0 Hz、1.0 kHz、10 kHz时放大器的输入输出波形,在频域下对比一级电压放大电路和两级电压放大电路的频率响应曲线。结果表明:设计的新型线性放大器输出的电压波形可对输入电压线性放大40 n倍,并达到较高的线性度和低波形失真率,满足可调频率下电压准确放大的要求。     

小信号放大电路的噪声分析

传感器输出电信号很小,易受到外界噪声信号的干扰,为了有效地检测并提取微弱信号,本文采用分立元件设计了一种小信号放大电路,由差分放大电路、两级共射放大电路和推挽输出级等电路组成,不仅满足了电压放大的要求,而且有效地减小了噪声,并在实验的基础上验证了此电路的可行性.由测量结果表明,基于本设计的放大电路可以有效测量微弱信号,...     

SOI高温压力传感器专用集成电路设计

针对压力传感系统高温条件下无法稳定工作、性能下降等问题,设计了一种基于SOI CMOS高温工艺的压力传感器专用集成电路(ASIC),主要由零温度系数恒流源、仪表运算放大器(由恒定跨导运放组成)和零温度系数电压基准组成,具有为压力传感器供电、放大输出信号及调节零点的功能,重点介绍了零温度系数恒流源、仪表运放及组成仪表运放的运算放大器等相关电路。仿真结果表明,-55~225℃温度范围内,恒流源温度系数为109ppm/℃,运算放大器输入MOS管跨导几乎与温度无关,仪表运放输入输出电压成正比且共模抑制比高达125 d B。测试结果显示该压力传感器专用集成电路可在225℃下正常工作。     

一种简易示波器前置1500V隔离电路的设计

为了利用示波器同时观测两个或多个不共地的信号,利用一种精密低成本电容隔离放大器,设计了示波器的前置隔离电路。该电路可将不共地信号变为共地信号,解决了示波器对不共地信号的观测问题。所设计的示波器前置隔离电路,在信号频率为50Hz以下时,具有很好的信号跟随性能;并且改变分压比,可以传输不同幅值的信号;采用电容隔离,通道的隔离电压可达1500kV,满足实际应用要求。     

基于交流电桥的动态微弱电容检测电路

基于MEMS技术研制的微电容超声传感器,在超声波作用下其有效电容的变化量仅为飞法级,且变化速度非常快,检测很困难。本文提出的半桥式交流电容检测电路能把快速变化的电容信号转换为电压信号,并加载到高频正弦激励信号中,再通过放大、解调、滤波得出电容变化量。该电路能很好地抑制寄生电容的影响,有良好的线性和稳定性,在200kHz的超声波作用下灵敏度可以达到2.8mV/fF,基本满足对超声传感器电容变化量的检测。     

实用缆线在线检测电路

文中主要介绍缆线生产过程中的断线在线检测电路，该电路接收到电容传感器的电容变化量，将其转变成电压变化量，并进行放大、整形后送到PLC控制电路。     

基于改进信号注入法的配电网电容电流测量方法

本文提出了一种改进的信号注入法,解决现有在测量中性点不接地配电网电容电流时未考虑零序电压而精度不高的问题。该方法通过测量不同情况下电压互感器开口三角端的电压值来求解系统的对地电容,采用计及互感器绕组漏抗和系统零序电压的戴维南等效电路模型。该方法操作简单,具有较高测量精度。通过仿真计算和实际应用,验证了该方法在系统不平衡情况下测量电容电流的准确性和适用性。     

流水线模数转换器设计

设计了一款14位、125MS/s流水线模数转换器(ADC)。通过前端采样/保持电路(SHA)消除对输入信号采样的孔径误差,采用4位结构的首级转换电路提高ADC线性性能,设计了带输入缓冲的栅压自举开关以缓解首级转换电路输入采样开关中自举电容对SHA的负载效应,流水线ADC级间通过逐级按比例缩减策略使功耗得到节省。该设计采用0.18μm 1P5MCMOS工艺,ADC版图面积2.3 mm×1.4 mm。Spectre后仿真结果显示,采样频率125 MHz、输入信号在接近Nyquist频率(61MHz)处时信号噪声畸变比(SNDR)和无杂散动态范围(SFDR)可分别达到75.7 dB和85.9 dB。在1.8V电源电压下,ADC核心部分功耗为263 mW。