在电子测量系统中,可能会要求传感器输出微弱信号放大,尤其是当感器提供的电流极低时,如何通过运算放大器(运放)实现有效的信号放大,那么这个如何实现?
1、使用同步检测电路结构
方波激励传感器:通过方波信号激励传感器,提高信号的检测效率。
电流转电压放大器:选用输入偏置电流极低的运放,将传感器输出的微弱电流转换为电压信号。
同步解调:使用双路的SPDT模拟开关进行同步解调,提取出有用的信号成分。
2、运放、电容、电阻的选择
高阻抗、低噪声运放:选择具有高输入阻抗和低噪声特性的运放,以减少噪声干扰和提高信号质量。
低噪声电阻:使用低噪声电阻,进一步降低电路噪声。
3、电路布局与屏蔽
平衡处理:在电路设计时,尽量保持平衡,以有效抑制干扰。
金属屏蔽罩:为微弱信号部分加装金属屏蔽罩,并将金属体接地,显著提高电路的抗干扰能力。
4、运放输入电流特性
选择输入电流pA级的运放:对于传感器输出的nA级信号,选择输入电流为pA级的运放,确保信号的完整传输和放大。
5、反馈电阻的选择
反馈电阻不宜过大:在选用非仪表运放时,反馈电阻建议选择M欧级,以避免对电阻要求过高。后级再进行2级放大,并加入简单的高通电路,以抑制50Hz的工频干扰。
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