Esquema de prueba de simulación de preamplificador en circuito de detección de señal de corriente extremadamente débil

La tecnología de medición de señal de corriente cuasi-CC muy débil se usa ampliamente en el desarrollo de instrumentación de precisión.

El preamplificador es el núcleo, que determina el nivel de ruido y la constante de tiempo de respuesta del sistema. En el estudio de simulación del preamplificador, el modelo de ruido eléctrico del preamplificador se construyó mediante el método de retroalimentación directa de resistencia y el método de retroalimentación de red de resistencia tipo "T", y se obtuvieron los parámetros de rendimiento del preamplificador en diversas condiciones. Los resultados de la simulación muestran que la relación señal-ruido del sistema es inversamente proporcional al valor de capacitancia equivalente del sensor y proporcional al valor de la capacitancia de retroalimentación, y en general no se puede considerar qué método es mejor que el directo. método de retroalimentación de resistencia o el método de retroalimentación de red de resistencia tipo "T". Elija el formulario de comentarios adecuado según la situación específica. Los resultados de la simulación pueden proporcionar una referencia para el diseño del preamplificador en el detector de señal de corriente extremadamente débil.

En el campo de la tecnología de exploración espacial, la tecnología de detección nuclear y otros campos de investigación de instrumentación, es necesario utilizar un circuito de detección que mida con precisión señales de corriente cuasi-CC extremadamente débiles. El preamplificador es el núcleo del circuito y determina el nivel de ruido y la constante de tiempo de respuesta del sistema. . De acuerdo con la fórmula de Fris, la figura de ruido del preamplificador tiene la mayor influencia en la figura de ruido total del amplificador. Por lo tanto, se requiere que el preamplificador tenga poco ruido, ganancia estable, precisión y una gran capacidad antiinterferencias. Con el desarrollo continuo de la tecnología de amplificadores operacionales de bajo ruido, se ha convertido en una importante tendencia de desarrollo seleccionar directamente amplificadores operacionales de bajo ruido para diseñar preamplificadores de sensores”. La aplicación de amplificadores operacionales de alto rendimiento simplifica enormemente el diseño y ajuste de circuitos de bajo ruido. La tarea de diseñar un preamplificador es optimizar las características de ruido del amplificador bajo las condiciones de un sensor dado, amplitud de la señal de salida, resistencia interna del sensor, capacitancia equivalente del sensor, ganancia del amplificador, impedancia y características de respuesta, es decir, la señal de salida tiene La mejor relación señal-ruido.

El preamplificador ATA-5620 reduce efectivamente el área ocupada por el capacitor en el amplificador, pero comparado con el circuito tradicional, el ruido es mayor y tiene un buen desempeño en términos de ganancia y ruido de entrada.

Ancho de banda: Ancho de banda (-3dB) 1kHz~100MHz

Voltaje: Voltaje máximo de salida 2Vp-p

Ganancia múltiple: ganancia de voltaje 60dB

Fuente de alimentación de ultra bajo ruido

En resumen, el diseño de preamplificadores para la medición de señales débiles basados ​​en amplificadores operacionales de alto rendimiento es muy complicado, involucra muchos problemas teóricos y técnicos, y muchos problemas están interrelacionados y restringidos. En aplicaciones específicas, es necesario encontrar un punto de compromiso de acuerdo con la situación real para equilibrar varios parámetros y hacer que el plan de diseño sea el mejor.

El modelo de ruido eléctrico de los dos métodos de retroalimentación del preamplificador para la medición de la señal de corriente CC extremadamente débil del amplificador operacional simula los parámetros de rendimiento del preamplificador en diversas situaciones. Los resultados de la simulación muestran que la relación señal-ruido del sistema es directamente proporcional a la capacitancia de retroalimentación e inversamente proporcional al valor de capacitancia equivalente del sensor, y en general no se puede considerar qué método es mejor para el método de retroalimentación de resistencia directa. y el método de retroalimentación de red de resistencia tipo "T". Elija la forma apropiada de retroalimentación para la situación específica. Los resultados de la simulación pueden proporcionar una referencia para el diseño de preamplificadores en la medición de señales débiles basados ​​en amplificadores operacionales de alto rendimiento.