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,...     

光纤振动传感器的信号检测电路设计

基于干涉仪的相位调制型光纤传感器具有极高的灵敏度,其中探测微弱光信号的光电信号检测电路起着重要的作用。针对光纤振动传感器系统,分析了PIN光电二极管前放电路和典型跨阻抗PIN-FET的组件电路,为减小前放I/V变换电路中跨阻阻值很大而带来的热噪声,设计了T型电阻网络。利用结构简单、性价比高的PIN光电二极管的前放检测和滤波器电路,对Sagnac干涉仪的输出的光信号进行了检测。实验表明该电路有效地降低了输出光电流噪声的均方值,其性能可靠,完全满足振动传感器的实际应用的测量要求。     

自适应校相的锁定放大器设计

针对强噪声通信环境的微弱信号检测问题,利用锁相放大器技术将输入的微弱信号与相位可变的参考信号相干解调滤波提取信号信息。系统由信号预处理电路、参考信号移相电路、相敏检波电路、窄带低通滤波器组成,其中参考信号移相电路为相敏检波电路提供相干的参考信号,相敏检波电路将交流信号变为直流信号,窄带低通滤波器去除宽带噪声,通过多次测量和最小二乘线性拟合提高精度。该系统信噪比SNR增益大于60 dB,信号幅度在10 μV～1 mV,并且混杂有噪声时检测误差不超过6%。     

雪崩光电二极管在相位式激光测距仪中的应用

雪崩光电二极管作为光敏接收器件,特别适合用于微弱信号的接收检测,它在相位式激光测距系统中用来接收经过漫反射后微弱的激光信号.针对雪崩二极管反向偏压电路中高纹波的问题,本文设计和分析了一种高效的低纹波偏压电路,实验结果表明,该方法有效抑制了纹波电压.针对雪崩二极管温度漂移的问题,本文设计和分析一种新型的温度补偿电路,使雪崩二极管达到了最佳雪崩增益.针对雪崩二极管噪声问题,分析了主要噪声源,设计了一个低噪声的前置放大电路,实验结果表明,该电路有效地提高了信噪比.综合实验结果表明,这些电路设计对于提高相位式激光测距仪的测量精度是有效的.     

造气炉光纤高温传感器调理电路设计

本文介绍了光纤高温传感器的调理电路,该电路采用积分型I/U转换、高阶滤波、自动稳零直流放大等方法从噪声中提取微弱信号,并且用V/F转换器制成了一个高性能、低价格的12位A/D转换器.     

一种微弱光电信号调制解调电路设计研究

本文针对微弱光电信号或弱信噪比条件下的光电信号检测及数据采集,设计了一种基于自相关检测原理的调制解调电路,旨在用于传感器的光电强度调节及低信噪比信号检测.该电路利用自相关特性较明显的伪随机码与光纤传感器对被检测微弱信号进行调制解调,通过检测输出光强度达到检测微弱信号的目的.同时,对该电路方案进行了强噪声条件下的检测性能仿真研究,仿真结果表明,该电路方案能够有效地实现弱信噪比条件下的光电信号检测及数据采集.     

集成式无酶电化学葡萄糖检测系统

针对血糖检测需求,结合功能化修饰、微机电系统(MEMS)和无线通信技术,提出了一种集成式无酶电化学葡萄糖检测分析系统.该系统以氢氧化镍(Ni(OH)2)修饰的丝网印刷电极为传感部件,通过构建集成化的信号测量电路实现微弱信号的转化、放大与传输.信号测量电路部分由微控制器、信号发生电路、恒电位电路、I/V转换电路、放大电路...     

光检测及放大电路的新设计

为满足光缆动态损耗测量系统宽动态范围和高灵敏度的要求,本文提出一种新的光检测及放大电路设计。单端光检测及放大电路应用广泛,结构简单,但难以抑制电路的共模噪声。新设计将光检测器和放大器通过对称结构搭建差分电路,达到了更高的光检测灵敏度和抗共模噪声性能。它充分考虑了前端电路各种噪声源,采用合理的元器件和电路设计抵消了大部分共模噪声。通过实验证明该电路提高了测量系统的灵敏度。新电路已成功应用于光功率信号系统的光电转换电路中。     

基于混沌振子和小波理论检测微弱信号的研究

分别分析了混沌振子检测微弱信号和小波消噪的方法。并在此基础上,提出将小波消噪思想和混沌振子检测方法相结合组成联合测量系统。经过大量仿真实验得出,联合测量系统在检测强噪声背景下的微弱信号中可以得到比较理想的效果,并且进一步提高了检测微弱信号的能力。应用混沌振子和小波消噪相结合的方法对强噪声有一定的免疫力,在微弱信号检测方面,是一种有效的手段。     

造气炉光纤高温传感器调理电路设计

本文介绍了光纤高温传感器的调理电路,该电路采用积分型I/U转换、高阶滤波、自动稳零直流放大等方法从噪声中提取微弱信号,并且用V/F转换器制成了一个高性能,低价格的12位A/D转换器。     

基于锁定放大的微弱激光回波信号探测系统

微弱信号检测的核心问题是对噪声的处理,为了探测深埋于噪声中的微弱激光回波信号,设计并搭建了一套锁定放大信号检测系统。PIN光电二极管探测到的微弱激光回波信号由前置放大电路和二级放大电路转换为电压信号并放大,再经带通滤波器滤除带外噪声,最后通过相敏检波电路,转换为与回波光强成正比的直流电压信号输出。测试结果表明,系统可以有效抑制噪声,被测信号的信噪比改善超过10.6dB。     

太赫兹测试系统中锁相放大电路的设计

为了解决太赫兹时域光谱仪(TDS)所用锁相放大器方便携带和提取与太赫兹波电场强度相关微弱信号的问题,提出了一种基于互相关原理的锁相放大器设计方案。斩波器输出调制后的信号经前级放大滤波与通过移相电路的相干参考信号分别送入AD630的信号端和参考端,锁相后信号经低通滤波电路输出直流信号。测试结果表明:设计的锁相放大器具有良好线性度,可将信噪比为-60 d B的微伏级信号提取出来,能用于大背景噪声下太赫兹微弱信号的检测。     

激光回波小信号宽带放大器设计

设计了一款激光回波小信号宽带低噪声放大器。选用低噪声、高带宽电流反馈型差分运算放大器THS4509,采用两级放大电路结构以获得较大的放大倍数,利用传输线变压器实现输出信号由双端到单端转换。为减小噪声,采用过渡带特性最好的椭圆低通滤波器滤除带外噪声。经实验验证,该放大器具有40 dB放大倍数、120 MHz带宽和小于10 mV(pp)的系统噪声,能对各种反射率条件下不同目标反射回的微弱激光小信号进行有效放大,较好地解决了远距离和低反射率目标物体测距问题,实际测试测距量程可达450 m。     

微信号检测的调理电路研究

本文通过对光纤位移传感器的调理电路研究 ,总结出降低微信号检测系统调理电路噪声的分析方法和实施措施。对微弱光信号的相位调制和电路、数字解理过程 ,给出了低噪声设计的理论依据、电路参数的选取原则和前置放大器设计的一般方法。所研制的调理电路与传感器相配合 ,使微小位移的分辨力达 0 0 0 5nm     

动态应变微光信号检测系统的设计

由光纤光栅因应变而产生的干涉光信号是比较微弱的,这样的光信号难以直接应用于对应变信号解调,为此设计了用于对微光信号进行处理的低噪声高增益高频放大电路。通过仿真验证了电路参数的合理性和可靠性,经过电路设计和相关调试,完成的光电转换前置放大和后续交流放大电路能够比较好地实现光电信号的转换和放大。对带有应变信号的电压数据进行采集处理,能够比较好地解调出动态应变变化,证明了设计的微光信号检测系统具有实用价值。     

一种微电流测量方法的研究

为实现一种高准确度、快速、稳定测量微电流信号的方法,从而运用开关调制、低通滤波、运放反馈、多级放大、差分、状态判别电路等构成整个测量系统,解决了多级放大与运放电路饱和的问题,提高了测量系统的信噪比。设计出最小量程10pA,最小分辨率0.5pA,准确度可达0.5级的微电流测量仪。试验结果表明,影响微电流测量的主要因素是工频干扰和电路失调,设计所采用的低通滤波、屏蔽能够有效抑制工频噪声;开关调制放大电路、差分电路能够有效消除电路失调带来的测量误差。     

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。     

交直流标准源电压放大器的研制

叙述了ＣＢＹ－９８Ａ型交直流标准电压电流源中电压放大器的设计原理,对各功能单元电路进行了详细的分析,给出了部分实用电路和仪器的测试结果。