基于基本的傳感器原理實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換電路仿真及電荷放大器電路的設(shè)計(jì)與焊接(文件)
【正文】 臂比3412 RRRRn ?? ,由于 1R? ≤ 1R ,略去分母中的 11RR? ,式（ 2）變?yōu)閁iRRnn nUo 11)1)(1( ???? （ 3） 可得單臂工作應(yīng)變電橋的電壓靈敏度為 Uinn nRRUoKu )1)(1(11 ?????。輸出端接一個(gè)示波器，仿真后的波形如上圖所示。 （ 1）當(dāng) A 足夠大，且頻率 足夠高時(shí)，滿足 (1+A)Cf （ Ca+Cc）， 1/(1+A)Rf＞＞ 1/Ra，和ω Cf ＞＞ 1/Rf，放大器輸出電壓即為 可見輸出電壓只取決于輸入電荷 Q 和反饋電容 Cf，改變 Cf的大小即可得到所需的電壓輸出。1111ffffC A CARR? ???? ????0fQU C??基于基本的傳感器原理實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換電路仿真及電荷放大器電路的設(shè)計(jì)與焊接 23 （ 2）當(dāng)頻率足夠高時(shí)，式 變?yōu)? （ 3）電荷放大器通常在反饋電容的兩端并聯(lián)一個(gè)大的反饋電阻 Rf=108～1010Ω，其功能是提供 直流反饋，以提高電荷放大器工作穩(wěn)定性和減小零漂。 仿真電路與分析 I15 0 n A 5 0 H z 0 176。電荷變換級(jí)對(duì)運(yùn)算放大器的要求主要在于：低漂移 (主要指低輸入偏置電流、低輸入失調(diào)電壓 )、寬頻帶、 高增益、高輸入阻抗。 第六章 誤差分析 本系統(tǒng)的誤差來源主要有傳感器本身的寄生電容、電感、電阻，運(yùn)算放大器的溫漂、帶寬、增益的影響，電阻、電容本身的寄生參數(shù)都會(huì)對(duì)本電路產(chǎn)生誤差影響。通過手動(dòng)制作電荷放大器，連接示波器，觀察效果波形，結(jié)果與仿真電路波形基本一致。 當(dāng)然在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，我也很快認(rèn)識(shí)到了自己掌握的知識(shí)還不足，某些方面 的能力還是不夠。設(shè)計(jì)中的不足 讓我深刻的認(rèn)識(shí)到認(rèn)真的學(xué)習(xí)和盡量掌握各方面知識(shí)是很重要的。 參考文獻(xiàn) 趙燕 .傳感器原理及應(yīng)用 .北京理工大學(xué)出版社 .20xx 年 張玉龍等 .傳感器電路設(shè)計(jì)手冊(cè) .中國計(jì)量出版社 .1989 年 李科杰等 .新編傳感器技術(shù)手冊(cè) .國防工業(yè)出版社 .20xx 年 吳桂秀 .傳感器應(yīng)用制作入門 .浙江科學(xué)技術(shù)出版社 .20xx 年 楊寶清，孫寶元 . 傳感器及其應(yīng)用手冊(cè) . 20xx 年 單成祥 . 傳感器的理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及其應(yīng)用 . 國防工業(yè)出版社 .1999 年 殷淑英 . 傳感器應(yīng)用技術(shù) .冶金工業(yè)出版社 .20xx 年 。 總而言之，在這次課程設(shè)計(jì)中， 在各方面我獲得了很多，對(duì)我有很大補(bǔ)充。這次課程設(shè)計(jì)接觸到的許多應(yīng)用都是前所未見的，但是我明白了，只要用心學(xué)習(xí)，一定能夠?qū)W得會(huì)并且超越自己。我基本掌握了 multisim 模擬仿真軟件的使用方法，傳感器設(shè)計(jì)的基本思路。從電荷放大器的基礎(chǔ)理論著手，推導(dǎo) 了 Q／ V 轉(zhuǎn)換及滿足準(zhǔn)靜態(tài)特性的基本參數(shù)要求。 在實(shí)際為了減少線路寄生電容的影響，得到必要的測(cè)量精度， C2 的下限約為 100pF。在電荷放大器電路中 C1 為傳感器本身的等效電容， R3 為降壓電阻，防止信號(hào)突變電壓過大損壞放大器； C2 為隔直電容，防止傳感器本身的直流信號(hào)流入放大器影響信號(hào)質(zhì)量； R2 和 C3 共同構(gòu)成低通濾波器，消除信號(hào)中的噪聲；基于基本的傳感器原理實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換電路仿真及電荷放大器電路的設(shè)計(jì)與焊接 29 R6 起到阻抗匹配的作用；一般 R5 的阻值比較大。 可見壓電式傳感器配用電荷放大器時(shí)，其低頻幅值誤差和截止頻率只決定于反饋電路的參數(shù) Rf 和 Cf，其中 Cf 的大小可以由所需要的電壓輸出幅 2o fQUC?? ?39。 ? ? ? ?011 11a C fafj Q AUA j C C A CRR????????? ? ? ? ? ??? ???? ? ?? ?39。若放大器開環(huán)增益 A 足夠大，則放大器的輸入端 a 點(diǎn)的電位接近于‘地’電位；并且由于放大器的輸入級(jí)采用了場(chǎng)效應(yīng)晶體管，放大器的輸入阻抗很高。 基于基本的傳感器原理實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換電路仿真及電荷放大器電路的設(shè)計(jì)與焊接 20 仿真分析 此電路是由兩節(jié) RC 濾波電路和同相比例放大電路組成的二階有源低通濾波電路，如上圖所示。當(dāng)為如圖所示時(shí) ,R1 為 500 歐姆 ,劃片為 45%時(shí)加上 12 伏直流電壓 ,輸出為 伏。根據(jù)電路的結(jié)構(gòu)可分為：雙端輸入雙端輸出，雙端輸入單端輸出，單端輸入雙端輸出及單端輸入單端輸出四種接法。本電路設(shè)計(jì)的二階低通濾波的截止頻率為 放大倍數(shù) 比例放大電路 結(jié)果仿真 基于基本的傳感器原理實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換電路仿真及電荷放大器電路的設(shè)計(jì)與焊接 16 仿真結(jié)果分析 比例放大器設(shè)置的放大倍數(shù)為 5 倍，信號(hào)源的幅值設(shè)置為 500MV，頻率為 1KHZ，根據(jù)仿真結(jié)果的波形 ，驗(yàn)證了比例放大器的正確性。通基于基本的傳感器原理實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換電路仿真及電荷放大器電路的設(shè)計(jì)與焊接 14 過仿真實(shí)驗(yàn)可知，要想達(dá)到 較好的濾波效果
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