低噪声压电电荷放大器的设计与实验研究_孙颖奇

Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｗｅａｋ Ｃｈａｒｇｅ Ｓｉｇｎａｌ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｃｉｒｃｕｉｔ
ＲＥＮ Ｙｏｎｇ⁃ｆｅｎｇ，ＷＥＩ Ｙｉ⁃ｑｉｎｇ，ＪＩＡ Ｘｉｎｇ⁃ｚｈｏｎｇ
（ Ｎｏｒｔｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃｈｉｎａ，Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＆ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ， Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｆｏｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔａｉｙｕａｎ ０３００５１，Ｃｈｉｎａ）
压电式冲击传感器输出的微弱电荷信号需要前 级电荷放大电路对电荷进行放大，并将其转换为电压 信号。 后级放大滤波调理电路对电压信号进行滤波 放大，使其满足设计要求（ 通频带内 ２０微弱电荷信号的调理电路设计
８７
减小于 １ ｄＢ；２ 倍通频带外衰减大于 ４５ ｄＢ；满量程输 出满足 ４．７Ｖ±０．３ Ｖ）。 ２．１ 电荷放大器的工作原理与电路设计 ２．１．１ 电荷放大器的工作原理
压电式冲击传感器主要由质量块、压电元件和支 座 ３ 部分组成，其中支座与被测物体刚性地固定在一 起［１］ 。 当有外部冲击作用时，传感器与被测物体一同
收稿日期：２０１７－１２－１２
图 １ 压电式冲击传感器工作原理示意图
做加速运动，质量块在与加速度方向相反的惯性力的 作用下，使压电元件产生形变，晶体 ２ 个表面产生电 荷。 在冲击过程中，振动频率远低于传感器的固有频 率，因此传感器的输出电荷与所受冲击的加速度成正 比。 ２ 电荷放大器与后级放大滤波调理电路设计
０ 引言 本文通过采用电荷放大器 ＬＭＣ６０８１ 对冲击信号
放大，并通过后级调理放大滤波电路对冲击信号进行 调理，使输出信号在设定的通频带内具有很好的平坦 度，在通频带外具有良好的衰减。 １ 压电式冲击传感器的工作原理

Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｗ ｅ ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｏ ｖ ｅ １ ｌ Ｏ Ｗ ｎ ｏ ｉ ｓ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｏ ｇ ｒ ｅ ｃ ｅ ｉ ｖ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｎ ｕ ｃ ｌ ｅ ａ ｒ ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ｒ ｅ ｓ ｏ ｎ ａ ｎ ｃ ｅ（ ＮＭ Ｒ） ｌ ｏ ｇ ｇ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｏ １ ．Ｔｈ ｅ ｆ ｉ ｒ ｓ ｔ ｓ ｔ ａ ｇ ｅ ｉ ｓ ｈ ｏ ｍｅ — ｂ ｕ ｉ ｌ ｔ ｔ ｏ ｏ ｌ ａ ｍｐ ｌ ｉ ｆ ｉ ｅ ｒ ，ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ｇ ａ ｉ ｎ ｉ ｓ ５ ２ ｄ Ｂ ． Ｔｈ ｅ
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
核 磁 共 振 测 井 仪 低 噪 声 模 拟 接 收 电路 设 计
于 慧俊 ， 肖立 志，朱 万里，李 新，Ｓ ． Ａｎ ｆ ｅ ｒ ｏ ｖ ａ ，Ｖ． Ａｎ ｆ ｅ ｒ ｏ ｖ
（ 油气 资源与探测 国家重点实验室 ，中国石油大学 ，北京 １ ０ ２ ２ ４ ９ ） 摘要 ：设计 了一种用于核磁共振测井仪 的低 噪声模拟接 收电路 。第 １ 级放大 为 自主构建 的仪器用放大器 ， 其增益 为 ５ ２ ｄ Ｂ ， 选用最佳源 电阻与天线谐振 阻抗相近 的超低 噪声宽 带运放 Ｌ ＭＨ６ ６ ２ ６ 保 证 电路 的低 噪声性 能。对第 １ 级放大器 的噪声性能进行 了理论分 析 ， 其噪声系数为 １ ． ４ ５ 。实验测试 结果表明 ， 电路最大增益为 １ １ ２ ｄ Ｂ ， 频率范 围 为 ４ ０ ０ ｋ Ｈｚ ～１ ＭＨｚ ， 可对核磁共振信号进行低 噪声放大 ， 并 已成功应用于核磁共振测井仪实验室样机 中。 关键词 ：核磁共振测井仪 ； 低噪声 ； 模拟接收 电路 ； 放大器 ；噪声性能 ；电路设计

第 ９卷 第 ｌ期
２ ｌ 年 ２月 ０１
信 息 与 电 子 工 程
Ｉ ＮＦＯＲ Ｍ ＡＴＩ Ｎ Ｏ ＡＮ Ｄ ＥＬＥＣＴＲＯＮ Ｉ ＥＮＧ Ｉ Ｃ ＮＥＥＲ Ｉ ＮＧ
Ｖｏ ． Ｎｏ． １ ９， １
Ｆｅ ． Ｏｌ ｂ． ２ Ｉ
文 章 编 号 ： Ｉ ７ － ８ ２ ２ １） Ｉ０ ４ — ５ ６ ２ ２ ９ （பைடு நூலகம்０ １ｏ － ０ ４ ０
ＸＩ ＡＯ ｎｇ ， Ｗ Ｕ ｏ ｇ ｃ ａ ， ＢＡＩＢｏ ， ＬＩ Ｊ ｅ Ｙｏ Ｚｈ ｎ — ｈｕ ｎ Ｕ ｉ
（． ｓｉ ｔ ｆ ｌｃｒｎｃＥｎ ｉｅｒｎ ， Ｃ ｉａＡ ａ ｅ ｆ ｇｎ ｅｉｇＰ ｙｉｓ Ｍｉｎ ａ ｇＳｃ ｕ ｎ６ １ ０ １Ｉ ｔｔ ｅｏ Ｅ ｅ ｔ ｉ ｇｎ ｅｉｇ ｎ ｕ ｏ ｈｎ ｃ ｄ ｍｙｏ ｉｅ ｒ ｈ ｓｃ ， ａ ｙ ｎ ｉｈ ａ ２ ９ ０， Ｃ ｉａ Ｅｎ ｎ ｈｎ ； ２Ｍｉｎ ａ ｇＲｅ ｒｓｎａｊｅＯｆｃ ｆＮ ｖ ， ａ ｙ ｎ ｉｈ ａ ２ ０ Ｃ ｉａ ． ａ ｙｎ ｐｅｅ ｔｔ ｆ ｅｏ ａ ｙ Ｍｉｎ ａ ｇＳｃ ｕ ｎ６ ０， ｈｎ） ｖ ｉ １ ０
ｔｅｆ ｔｅｓｉ ｌｗ ｒｔａ ±２ｄ ｖ ｒ ｈ ｏ ｒｏ ｔｖ ｓＯ２ＧＨｚ ３２Ｇ ． ｏｓ ｉｎｅＮ １ ｓｂ ｌｗ １ Ｂ ｈ ａｎ ｓ ｏ ｅ ｎ ｌ ｓ ｈ Ｂ ｏ ｅ ｅｆｕ ｃａ ｅ ． ｔ 一 ． Ｈｚ Ｎ ｉ Ｆ ｇ ｒ（ Ｆ ｅｏ ． ｄ ｅ ｉ ２
ｏ ｅ ． ｖ ｒ ０ ２ ＧＨｚ －２ ＧＨｚ； ａ ｄ ｌ ｓ ｈ ｎ １ ５ ｄ ｖ ｒ ２ ＧＨｚ ． ｎ ｅ ｓ ｔ ａ ． Ｂ ｏ ｅ 一２ ６ ＧＨｚ； ｌ ｓ ｈ ｎ ２ ｄ ｖ ｒ２． ｅ ｓ ｔ ａ Ｂ ｏ ｅ ６ ＧＨｚ ３ ２ ＧＨｚ 一 ． ．

一款JFET低噪声前置放大器的设计
张晓飞;董浩斌;鲁永康
【期刊名称】《工程地球物理学报》
【年(卷),期】2009(006)003
【摘要】为了与传感器相匹配,得到放大器的最小噪声系数,本文从对结型场效应管的等效输入电压噪声eN及等效输入电流噪声iN的分析中,得到结型场效应管的最佳源电阻比双极型晶体管要高出2～3个数量级的结论,并设计制作了一款结型场效应管低噪声前置放大器实用电路.并对其幅频特性、输入阻抗和等效输入电压噪声进行了测量,结果表明其输入阻抗高达71MΩ,等效输入电压噪声约为0.87nV/Hz,是一种适合于高内阻传感器的较为理想的低噪声前置放大器电路,也可以通过阻抗变换后用于磁力仪等需要低噪声放大的场所.
【总页数】4页(P348-351)
【作者】张晓飞;董浩斌;鲁永康
【作者单位】中国地质大学,机械与电子信息学院,武汉,430074;中国地质大学,机械与电子信息学院,武汉,430074;中国地质大学,机械与电子信息学院,武汉,430074【正文语种】中文
【中图分类】P631
【相关文献】
1.一款JFET低噪声前置放大器的设计 [J], 张晓飞;董浩斌;鲁永康;吴鹏
2.一款超低噪声前置放大器的设计 [J], 常莉;沈博;鲁永康;张晓飞
3.一款前置放大器的低噪声设计与分析 [J], 鲁争焱;李有池
4.基于JFET的低噪声感应式磁传感器设计 [J], 李珉;柏逢明
5.基于超低噪声JFET的甚低频压电水听器设计 [J], 茹鸿菲; 郭世旭; 王月兵; 赵鹏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。