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放大器電路范文1
1負反饋對放大器的影響
放大電路中經常引入各種類型的負反饋，用以改善放大電路的性能，本實驗板引入了多條本級和級間負反饋支路。為使學生能夠更直觀深刻地理解負反饋對放大器性能的影響，實驗板上設置了J2、J3開關供測試使用，某組測試內容和數據如表1所示。從表1測試結果可以看出，J2閉合(即級間深度負反饋引入)時，J3的斷開或者閉合(局部負反饋的變化)基本不影響整個電路的增益。J2斷開(即斷開級間深度負反饋)時，J3的斷開或者閉合(局部負反饋的變化)對整個電路的增益影響比較大，實驗結論與理論分析相符合。表1測試數據還表明，放大器增益增大的同時，通頻帶變窄，即電路參數和三極管確定的情況下，電路的增益帶寬積為一常數。
2電容對放大器通頻帶的影響
衡量放大器性能的一個重要指標是通頻帶，為了研究影響放大器通頻帶的因素，本實驗板設置了開關J5和J4控制極間電容C5、C6的接入，具體測試內容和數據如表2所示。由表2測試數據可以看出，三極管集—基等效電容(即極間電容C5、C6)主要影響放大器的上限截止頻率fH，極間電容越大通頻帶越窄。極間電容C5、C6構成交流信號的負反饋回路，在低頻段時容抗很大視為開路，在高頻段時使信號的放大倍數減小，上限截止頻率fH減小。在實際工作中應注意三極管極間電容對電路通頻帶的影響，要有效增大fH，應選用Cb'c較小的管子。實驗板設置了開關J1控制電容C1的接入。開關J1對電路通頻帶的影響測試數據如表3所示。由表3測試數據可以看出，放大電路中的電容C1主要影響放大器的下限截止頻率fL，對上限截止頻率影響很小。原因是電容C1較大，高頻段時容抗非常小，近似短路。低頻段時容抗不可忽略，頻率越低容抗越大，阻礙越大，放大倍數越小，使下限截止頻率fL越高。本實驗板加入電容C1和電阻R1組成高通電路，濾除低頻噪音信號，使本實驗板的性能更好。
3結束語
放大器電路范文2
關鍵詞：仿真；差動放大電路；共模抑制比；差模輸出
中圖分類號：TP319文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2012)16-3884-03
模擬電子技術是電子信息類專業的一門主干課程，該課程中的核心元件為二極管和三極管。這些器件不同于電阻和電容之處在于它們的非線性，以及分析的過程中往往交直流共存。加上學生在實驗室的時間有限，缺乏直觀的認識，給學生的認識帶來困難。該文以模擬電子技術課程中基本的差動放大器電路為例，介紹了Proteus在電路仿真中的應用，分析了電路參數的改變對電路的影響。在課堂教學中引入Proteus，使教學更加生動，貼近實際。對提高學生興趣，培養學生創新能力有非常好的促進作用。
圖5 2.3輸出波形的觀察
在差模輸入時，如果輸入信號的正極性端接T1管的基極，由于共射電路的倒相性，單端輸出從T1管的集電極對地的輸出電壓是和輸入差模信號倒相的，相反，對于同樣的輸入信號，從T2管的集電極輸出電壓是和輸入電壓同相的，如圖5所示，分別是單端輸出時的兩個輸出電壓及差模輸入電壓。
雙端輸出時，如果選擇T1管的集電極為輸出電壓的正極性端，則輸出電壓與輸入電壓同相，否則反相。
該文以模擬電子技術中的差動放大電路為例介紹了Proteus軟件在電路模擬和仿真中的應用，在課堂教學中使課堂更加生動，靈活，達到了幫助學生理解原理，提高分析問題的能力。相信這種生動的教學模式在電路分析，數字電路和單片機等課程的教學過程中會發揮更大的作用。
[1]華成英，童詩白.模擬電子技術基礎[M].4版.北京:高等教育出版社, 2006.
[2]羅映祥.Multisim電路仿真軟件在差分電路分析中的應用[J].電腦知識與技術,2008,1(1):169-173.
放大器電路范文3
關鍵詞：前置放大器； NJM4580;AD620;Multisim 10
中圖分類號：TN919-34 文獻標識碼：A
文章編號：1004-373X(2011)20-0156-03
Design of Pre-amplification Circuit in Electromagnetic Ultrasonic Transducer
HAN Na, LI Song-song, LI Xiang
(Dalian Ocean University, Dalian 116023, China)
Abstract： Because the signal received by electromagnetic acoustic transducer (EMAT) is very weak, two weak signal amplifying circuits which respectively adopted NJM4580 and AD620 were designed. The virtual simulation for the two pre-amplification circuits were conducted by Bode plotter and oscilloscope in Multisim10produced by NI and the simulated results of the two circuits were compared. The results show that the circuit with AD620 is better than the one with NJM4580. The structure of the former one is more simple and the amplification capability is more superior.
Keywords： pre-amplification circuit; NJM4580; AD620; Multisim 10
0 引 言
在無損檢測中，EMAT因其獨有的優點被廣泛應用，但經EMAT接受線圈接受到的信號通常很微弱，信號幅值小，一般只有幾十μV到幾百μV，并且對周圍環境噪聲敏感度高 ,接收信號常被淹沒在噪聲中，輻射模式較寬 ,能量不集中［1-2］。為了得到適合顯示觀察的水平，需要對信號進行放大和濾波處理，以減少噪聲和干擾。
為了避免EMAT的接收系統放大倍數過大引起信號失真和自激的現象，通常采用多級放大。主要包括前置放大器、濾波器、主放大器，以及用于在數字設備中的A/D轉換電路等。為了得到更好的結果，前置放大器自然起著至關重要的作用。應用專業的EDA軟件對其進行仿真分析，能夠更迅速準確地分析電路性能，從而選出性能較好更適合需要的電路，本文設計了2種前置放大器，并且利用Multisim10仿真軟件對這2種電路進行了仿真比較。
1 前置放大器
1.1 用NJM4580設計的放大器
在第一種電路設計中，選用NJM4580運算放大器，該放大器是日本新無線公司生產的雙路運算放大器，具有無噪聲、更高的增益帶寬、高輸入電流和低失真度，不僅適用于音響前置放大器的音響電子部分和有源濾波器，還適用于手工測量工具等。
NJM4580的主要特點是［3］：工作電壓為±5~±18 V;低輸入噪聲電壓為0.8 μV;增益帶寬為15 MHz;低失真為0.005%;轉換速率為5 V/μV；采用雙極技術。應用NJM4580設計的放大器電路如圖1所示。
本設計采用NJM4580,主要是在差分放大電路設計部分保持信號的帶寬，使其不失真。采用3個運算放大器排成2級，由運放U1A，U2A按通向輸入接法組成第1級差分放大電路，運放U3A組成第2級差分放大電路。在第1級電路中，信號源加到U1A的同相端，R6和R3，R4組成的反饋網絡，引入了負反饋。
為了使電路對稱，提高儀用放大器性能，選取的電阻應滿足R3=R4關系，參數嚴格匹配，誤差控制在很小范圍內。經過計算，最終得到輸出電壓的關系如┦(1)：
ИVout=－(RS/R1)(1+2R3/R6)ΔVin(1)И
所以，電壓增益可以由式(2)得到：
ИAv=Vout/ΔVin=－(RS/R1)(1+2R3/R6)(2)И
從式(2)中可直觀看到，根據選取R5/R1和R3/R6電阻的比例關系，達到不同信號放大比例的要求。所以電阻的選取也是儀用放大器設計中最重要的環節之一。考慮到電路的穩定和安全，固定R1~R5，R7,R8的阻值，都選精確的10 kΩ電阻，只將R6設置成可調，隨著R6的減小，放大倍數越大，帶寬越窄。所以設計時確定R6為2 kΩ。
該放大電路是級聯放大電路，為前級放大，而后級級聯放大電路則由2個741級聯構成［4］，共同組成一個完整的信號接收端的前置放大電路。
圖1 應用NJM4580設計的放大器電路圖
1.2 應用AD620設計的放大器
在進行微弱信號檢測中，為了減少集成運算放大器對電路的干擾，應選擇接近理想運算放大器的芯片。要求具有較小的輸入偏執電流、輸入偏執電壓和零漂，具有較大的共模抑制比和輸入電阻［5］。
因此，在另一種電路設計中，應用AD620對第一種電路進行改進。AD620是AD公司生產的高精度單片儀表運放，它擁有差分式結構，對共模噪聲有很強的抑制作用,同時擁有較高的輸入阻抗和較小的輸出阻抗,非常適合對微弱信號的放大［5］，而且AD620具有很好的直流和交流特性，更有低功耗、高輸入阻抗、低輸入失調電壓、高共模抑制比等優點，其外部電路連接方便簡單，只需要一個連接于1，8腳的外接電阻就可調節放大倍數［6］。增益G=49.4 kΩ/RG+1。其中：RG為1和8腳連接的外電阻。
AD620主要特點有以下幾點［7］：帶寬800 MHz,輸出功率24 mW；功率增益120 dB；工作電壓±15 V；靜態功耗0.48 mW;輸入失調電壓≤60 μV；轉換速率1.2 V/μs；最大工作電流1.3 mA；輸入失調電壓5 μV；輸入失調漂移最大為1 μV/℃；共模抑制比 93 dB。應用AD620設計的電路如圖2所示。
圖2 應用AD620設計的放大電路整體電路圖
2 采用Multisim 10軟件仿真
2.1 軟件介紹
Multisim 10是由美國國家儀器公司(National Instrument，NI公司)推出的，相對于Multisim 10的仿真軟件，它具備更加形象直觀人性化的特點，提供了16 000多個高品質的模擬、數字元器件；各種分析方法（直流掃描分析，參數掃描分析等）；電壓表、電流表和多臺儀器(數字萬用表、函數信號發生器等)。該軟件大多數采用的是實際模型，保證了仿真和實驗結果的真實性和實用性。應用Multisim 10可以進行模擬電路、數字電路、模數混合以及射頻電路的仿真。其中，它的高頻仿真和涉及環境是眾多通用仿真電路軟件中所不具備的。本文設計的是μV級的電壓信號放大。采用了2種方案，通過Multisim 10的仿真來對這兩種電路性能進行比較［8-10］。
2.2 仿真比較
(1) 函數信號發生器的設置。
在軟件中打開信號發生器，因本文使用的信號頻率范圍一般為25 kHz~1 MHz，為了模擬傳感器接收到的信號，在此范圍中，選取輸入信號頻率為100 kHz，幅度為100 μF的正弦波信號來做分析比較，函數發生器設置如圖3所示。
圖3 信號發生器設置
(2) 電路的幅頻特性仿真與比較。
應用此軟件中的波特圖儀(Bode Plotter)對兩電路的幅頻特性進行仿真比較,設置的觀察頻率范圍是25 kHz~1 MHz,結果如圖4所示。
通過波特圖可以直接觀察出當輸入信號頻率為25 kHz時，兩電路的增益分別為85 dB和98 dB。比較可以得出，應用AD620改進電路的放大效果較好。通過移動波特圖儀的光標柱可以觀察2個電路在其他頻率時的放大增益。將光標注移動到100 kHz，可以直接觀察到此頻率下兩電路的增益分別為60 dB和72 dB。
(3)輸出信號波形的比較。
在軟件打開示波器，在示波器中進行設置，紅色表示輸入信號，綠色表示放大后的輸出信號。選取頻率100 kHz,幅度100 μV的信號，經電路放大，分別得出輸出波形如圖6所示。通過Multisim 10仿真可以很清晰地看出兩電路的輸出波形。為了便于對波形進行觀察，將Channel A(輸入信號通道)設置為100 μV/Div ,圖6(a)的Channel B(輸出信號通道)設置為100 mV/Div,圖6(b)的Channel B(輸出信號通道)設置為500 mV。從波形圖可以看出，當輸入信號均為100μF時，兩電路輸出的信號大小分別為100 mV和380 mV,很顯然，應用AD620的改進電路二，放大倍數更大。
通過此方法，可以對輸入信號為其他頻率時的輸出波形進行比較。
圖6 輸出信號波形
3 結 語
本文針對輸入信號為微幅級的信號，用NJM4580運算放大器設計了與741共同構成的級聯放大電路，并在此基礎上應用AD620對電路進行改進以達到更加優良的性能；利用Multisim 10對設計的2個放大電路進行仿真、比較，從而驗證了應用AD620的放大電路不僅電路構成簡單，而且在放大性能上更加優于應用NJM4580運算放大器構成的差分級聯放大電路。
參考文獻
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［4］黃麗,李雪梅.基于Multisim仿真的超聲波測距系統的設計與實現［J］.湖南工程學院學報,2009(11):53-55.
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［8］李松松,李響,高曉也.Multisim在射頻電路實驗教學中的應用研究［J］.現代電子技術,2010,33(9):125-127.
放大器電路范文4
進入2005年年中，家電連鎖企業踏上近乎瘋狂的擴張之旅。國美老板黃光裕更是語出驚人，國美每30個小時開一家店，到2008年國美的店數將達到1200家左右。與此同時還在東北打出“鵬潤電器”的招牌，欲另立門戶再造一個新國美。蘇寧亦不甘落后，奮起直追。而上海永樂整個處于做大業績裝飾門面四處“跑馬圈地”之境：江蘇廣源、南京上元、成都百貨（電器）、河南通利和燦坤3C連鎖一路拿下，接著與廈門思文合作，最后更是以“天堂”的名義香港上市。僅2005年上半年，根據商務部公布的數據：國美門店數量從去年同期162家增長到309家，增長90.7％；永樂的門店從去年同期74家增長到140家，增長82％。
家電連鎖企業一方面依托供貨商的產品賬期，一方面依靠上市募集資金或者其它融資方式，開店速度已經恰似“神六”飛天。一級市場布局完畢面向二級市場，甚至在江蘇、山東及沿海一帶，在三四級市場都出現了數家家電連鎖企業共同擠占有限的潛在市場空間的現象。
與開店速度相對應，家電連鎖企業之間的競爭更趨白熱化。先是七八月間國美、永樂南京開店遭遇“地頭蛇”蘇寧、五星的全面圍追堵截，形成“新街口血戰”場面，接著“十一黃金周”號稱“亞洲第一旗艦店”的蘇寧上海中山公園店開業遭遇永樂全面封殺。而每次家電連鎖巨頭之間的戰爭，總要拿供貨商作為籌碼呼來喝去：不準高層到場祝賀、不準給予促銷廣告支持、不準提供特價機器，否則必須給予三至十倍的罰款甚至清場處理等等。
然而，近乎驚人的建店速度并沒有給家電連鎖商們帶來與之相對應的利潤甚至銷售回報。國美上半年銷售收入只增長32％。蘇寧在規模增長82%的同時，銷售收入只增長43.1％。家電連鎖巨頭普遍出現單店利潤率下降的情況。更令人吃驚的是，卓躍咨詢項目組5月份的一個周六的下午曾至南京一家家電連鎖賣場考察，顧客沒有看到幾個，倒是導購員不少。這樣的選址建店何以能夠贏利！
廠家“揭竿起”
姑且不論家電連鎖企業什么新店開業、所謂的高峰會議、研討會議、各類家電節各企業老板都必須親臨捧場、被呼來喝去，僅就場進場費、店慶費、廣告費、促銷費、展臺費、返點，再加之動輒少則50天多則70天的回款賬期都夠企業承擔的。更無奈的，正如前文所述，即使家電連鎖企業倉促開店、選址錯誤而無法帶來人氣和銷售時，廠家也必須在該店死撐著“陪太子讀書”，否則其它店也必須撤出！
正如孔子所言，“民不畏死，奈何以死懼之”。當被壓迫到一定程度時，我們看到的是各廠家的蠢蠢欲動，甚至“揭竿而起”，這里尤以大品牌表現得最為強烈。先是2004年4月格力與國美叫板，全面撤柜，并自建專賣店，接著2005年初三星聲稱從國美撤出。格力的撤出，是有其獨特的市場操作背景做支撐的，一方面格力有很好的與各地商以股權為紐帶形成的深度合作作為基礎牢固的銷售網絡，二是家電連鎖銷售份額占其整體空調銷售份額還比較弱小。三星則是極為強勢的跨國高端品牌，其更多地在意品牌形象的維護和產品利潤的獲取。
TCL則干脆宣布從三四級市場開始，全面打造自有品牌“幸福樹”家電連鎖企業，一看好三四級市場，二可以完全掌控自己的產品銷售渠道，并承擔第三方產品銷售，三可以與已有的家電連鎖商叫板，以爭奪“話語權”。而2005年的9月，美的也同樣有了自己的渠道主張。美的計劃用一年時間在全國一級城市建100家4S店，并最終建立自己的連鎖體系。這已經是第二家空調業巨頭采取行動了。卓躍咨詢在這里預測，美的肯定不是最后一家有這種想法并采取行動的企業。
眾多廠商的選擇逐步脫離家電連鎖商的做法，從整個產業環境上而言，未必是最優的選擇，因為此舉有違“專業的人做專業的事”的專業化分工趨勢，也與國際家電產業發展的整體趨勢不相吻合的。但這就是中國市場的“中國特色”，對廠家而言是不得已而為之的。
鏈接：近兩年家電廠家向家電連鎖“叫板”之舉：
1、2004年4月，董明珠支持成都乃至全國的銷售公司撤出國美，使得格力成為第一個叫板大流通渠道的企業。此時國美銷售的格力空調只占格力空調總銷量1%的份額；
2、2005年1月，媒體爆出三星叫板國美，雙方關系鬧僵并欲從國美全線撤柜的消息，后雙方協調“重歸于好”；
3、2005年6月，TCL總部宣布為在終端銷售環節奪得話語權，TCL不惜血本啟動“幸福樹”計劃，通過建立幸福樹電器連鎖公司在全國建立3000家連鎖賣場，并第一家賣場在石家莊成立；
4、2005年9月，美的宣布，將用一年時間在全國一級城市建100家4S店，并最終建立自己的連鎖體系。美的4S店將會與經銷商合作建設，每家面積約在200－300平方米左右，其主要功能以品牌形象展示、洽談工程機、團購和接待政府采購為主，在對銷售任務方面，每個4S店一年要完成2000萬－3000萬元的指標。（卓躍咨詢根據公開資料整理）
家電連鎖的路徑分析
就目前家電連鎖商的發展情況而言，有幾點是出乎人們的意料，一是發展速度出乎意料，二是競爭手段和激烈程度出人意料?？梢哉f，家電連鎖企業之間的競爭已經到了一個非理性的狀態，從一二級市場競爭到三四級市場，而且即使在三四級市場，扎堆競爭也非常的明顯。
但是，在三四級市場，傳統大家電品牌都有非常緊密的大批發商在合作，而且三四級市場的品牌容量是有限的，消費者對品牌的認知度也是有限的，三四級市場更多的是中小品牌甚至雜牌的天下，但這些企業從經濟實力和品牌號召力上都未必是家電連鎖企業恰當的合作對象。那么，就目前而言，三四級市場對家電連鎖企業來說，整體上還屬于真空地帶，進入未必能產生最佳的投入與產出比。
再則，對家電連鎖企業，如此速度的選址、建店、開業的高速擴張，其自身的管理駕馭能力、服務能力、人才培養體系和資金鏈條未必能夠跟得上，當其中任何一個環節出現問題時，可能對整個體系會造成極為嚴重的傷害。
基于以上的分析，卓躍咨詢以為，目前的家電連鎖體系中，以國美、蘇寧、永樂為第一陣營，以五星、大中和三聯為第二陣營的現有家電連鎖格局，必將在1-2年內被打破，有的企業可能會沖上來，而有的企業可能會因為管理問題或者資金問題而徹底消亡，燦坤就是很好的前車之鑒。
反過來，從家電整個產業發展的趨勢來看，隨著產業的越發成熟、行業利潤空間的越發降低，產業集中度會越來越高，而品牌數量則會越來越少。我們從剛剛公布的空調業2005年度白皮書可以看出，在整個2005冷凍年度，空調品牌減少了29個，象飛歌、東洋、迎燕等都沒能夠幸免是再好不過的說明了。那么，當整個行業品牌越發集中，企業自身隨著這種集中度而規模越來越大，市場影響力也越來越大的時候，無疑生產廠家與家電連鎖之間的叫板砝碼也會越來越多：其一，品牌就那么幾個，而消費者的消費理性和品牌偏好度則會越發明顯，沒有我的品牌在，你就不能算得上真正的賣場。缺了誰都不合適。其二，品牌廠家完全以強大的品牌號召力自建專賣或者選擇其他渠道進行銷售，依賴家電連鎖的程度會更小。其三，加強研發和市場調研，開發出前沿、獨特性的產品，完全可以引導市場，獲得固定的客戶群體的青睞。這些因素，現有的家電連鎖商們必須給予高度的重視。
根據卓躍咨詢分析，家電連鎖企業的利潤來源方式根據自身的發展情況可以劃分為四個階段：第一階段是賺取進銷差價。這一階段最具有代表性，是多數家電經銷商的主要利潤來源，也是起步發家的最初原始積累。第二是從廠家和供應商那里獲取利潤。無論是聚集在家電產品領域，還是向通訊、IT產品延伸，目前家電連鎖企業還主要集中在這個環節。名目繁多的店慶費、場地費、年底返點、促銷費、廣告費、管理費等本身就是連鎖企業的利潤來源方式。正是由于中國家電連鎖企業發展的階段性不成熟性，才引發了越來越多的資本和企業的介入，并且也存在現有家電連鎖企業退出舞臺的可能。第三是供應鏈的優化。比如連鎖企業集中采購、個性化定制和買斷甚至推出自由品牌產品等。第四個階段是向自身的品牌、管理、服務要利潤。國美、蘇寧等企業的未來更多的應定位在管理型企業，要學習如何吸納更多的零售企業加盟，將向加盟方輸出品牌、輸出服務、輸出管理，那么特許加盟店的加盟費、管理費用、贏利分成將會成為其重要利潤來源。而且未必沒有店面都必須足夠大，小的連鎖店面也同樣依托品牌號召力生存。
放大器電路范文5
關鍵詞：微型放大器；動態測量；滑環；電路板
0引言
發動機正時鏈條張力測試系統中，需要對鏈條張力進行測量，這可以通過對凸輪軸鏈輪的微應變量進行測量，從而間接測量鏈條的張力。發動機凸輪軸鏈輪在發動機運行過程中一直處于旋轉狀態，同時工作環境溫度較高；這就對鏈輪微應變量的測試提出了較高的難度。本文基于AD620這一微型放大器，設計出一個三通道微型放大器電路，首先對測量信號進行放大，然后再利用滑環對測試信號以及供電進行動態和靜態的切換，從而實現了旋轉鏈輪的微應變測量。
1微型放大器電路的設計
微型放大器的電路設計圖如圖1所示，電路電源由±15的電源開關提供，對放大器進行供電以及穩壓電源進行供電。測試傳感器的激勵電壓為10V，所以需要在電路增加穩壓電源來對傳感器進行單獨供電。AD620放大器獲得微電壓測試信號后，對信號進行放大在對信號進行輸出。電路由如下幾種電器元件構成：三端穩壓電源調整期、電容、AD620放大器以及220V轉±15V電源開關組成。下面對各電器原件在電路中的作用進行介紹[1]。三端穩壓電源的型號是根據微應變測量傳感器的供電電壓來選擇，本文中傳感器的激勵電壓為10V，所以選擇使用CYT78L10類型穩壓電源。穩壓電源有三個針腳：VIN端為輸入、GND端為接地、VOUT端為輸出。這一型號的穩壓電源功耗小、電壓輸出值穩定、對溫度的變化不敏感同時尺寸小，有較好的兼容性[2]。電路中有兩種電容，分為C1、C2兩個普通電容和C3、C4兩個電解電容。普通電容在電路中主要對穩壓電源進行隔直，電解電容主要是對±15V的電源進行電源濾波。AD620微型放大器是整個電路中主要原件。它是美國AD公司利用最先進的工藝制作而成，他具有噪聲小、功耗低、、體積小、增益范圍可調以及高共模抑制比等優點，這一放大器已經成為目前市場上高性能低成本放大的代表。在實際測試過程中，根據放大器電路圖，可以把這集微型放大器做成任何形狀的微型放大器電路板。如圖2所示，三通道放大器電路板與一元硬幣的對比，這樣便于安裝在旋轉測試零件的內部或者粘貼在測試零件上。
2滑環介紹以及鏈輪測試總體電路
滑環是一種機械裝置，它實現了電信號或者供電電源在靜態系統和動態系統之間能量無損傳遞。本課題中使用的是美國某大學研發的SQR10M/E60型十通道滑環。這一滑環運行過程中噪音低，信號傳輸信噪比高；同時具有防油耐高溫的特點完成一系列的設計后，下面對鏈輪傳感器的測試總電路進行介紹。鏈輪傳感器測到鏈輪微應變并且轉換成微電壓信號后，首先傳遞給放大器電路，對信號進行放大；再通過滑環對信號進行動態以及靜態的切換，再傳輸到采集設備。其工作示意圖如圖3所示?；h在整個測試連接中，處于動靜交替的位置，所以在圖中，其一半屬于動態一半屬于靜態。
3總結
通過上述設計的微型放大器電路配合滑環的使用，可以準確高效的對旋轉元件微電壓信號進行測量。這一微型放大器電路的設計對動態測試以及測試信號的信噪提高比有較大幫助，特別對于動態微電壓測試技術有著重要的作用。
參考文獻
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放大器電路范文6
Abstract: In the experimental teaching of piezoelectric testing technology, it is bound to come in contact with the use of the charge amplifier, through the circuit analysis, the author established input and output quantitative relationship expression of piezoelectric testing system, which is not only conducive to mastering the functional relationship between measured physical quantities and output voltage in piezoelectric testing system for users, but also makes the "normalization" operation used in charge amplifier be omitted.
關鍵詞： 壓電測試；電荷放大器
Key words: piezoelectric test；charge amplifier
中圖分類號：TB934 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2012）25-0217-02
0 引言
壓電式傳感器具有體積小、重量輕、使用方便、測量頻帶寬等優點，被廣泛用于振動、力和壓力等動態力學測量中。壓電測試系統中，電荷放電器作為適配器，必不可少。現有資料、說明中，使用電荷放大器必須進行“歸一法”操作，學員對此常提出疑問，對實際測量工作也非常不便。通過對電荷放大器電路進行分析、計算，推導出電荷放大器輸入與輸出間的函數表達式。該表達式明確了電荷放大器各旋鈕表示值之間的函數關系，這既有助于學員們掌握壓電測試系統被測物理量與輸出電壓間定量關系，也免去了“歸一法”操作。
1 壓電測量系統使用中存在問題
1.1 壓電測量系統的構成 壓電測量系統如圖1所示。其中，E為壓電式傳感器力學輸入物理量，Q為壓電式傳感器所產生電荷，S1為傳感器靈敏度。
1.2 電荷放大器使用要求 電荷放大器面板上通常有4個適調開關。它們分別是靈敏度開關S（單位pc/unit）；增益適調開關G（單位mv/unit）；下限頻率適調開關F；上限適調開關F。在進行測量前，首先對各適調開關進行預置。必需將靈敏度適調開關置于傳感器靈敏度數值上，即為歸一化操作。此時電荷放大器輸出電壓值V與輸入物理量B之間關系為V=EG。G可取0.1mv/unit，1mv/unit，10mv/unit，100mv/unit，1000mv/unit中一值（unit即單位輸入力學物理量）。
1.3 教學和使用中存在問題 電荷放大器在使用中時要求放大器靈敏度開關數值與傳感器靈敏度數值一致，即所謂“歸一化”操作。在教學中。常有學員對此操作詢問原因，若放大器靈敏度開關數值與傳感器靈敏度數值不一致，輸出電壓和被測物理量間存在何種關系？
2 電荷放大器電路分析
電荷放大器型號很多，但其基本組成、工作原理相同，電荷放大器放大電路通常由三部分組成，其組成框圖如圖2所示。
圖中Q為壓電式傳感器所產生的電荷；V1為電荷轉換部分輸出電壓；V2為適調放大部分輸出電壓；V0為輸出放大部分輸出電壓，即電荷放大器輸出電壓。
以國產DFH-4型電荷放大器電路為對象，進行定量分析。
2.1 電荷轉換部分電路分析 電荷放大器在工作時，首先將傳感器電荷轉換為低輸出阻抗電壓源，轉換電路可以等效為圖3。
圖中Rt為壓電傳感器絕緣電阻，Ct傳感器等效電容；Cc為電纜分布電容，Rc為電纜電阻；Ri為運算放大器輸入電阻；Cf，Rf分別為反饋電容、電阻。
電路設計中Rc為歐姆級，其余各電阻均在千兆數量級，Rc可忽略，其余可認為開路。
電荷轉換部分輸出電壓為
V1=-K0■（1）
K0達103數量級，反饋電容（1+K0）Cf之值遠大于Ct，Cc，故V1≈-Q/Cf（2）
Cf與檔位開關G聯動。這樣通過調節增益開關數值，就實現了對V1的控制。
反饋電容Cf與增益開關G數值一一對應關系見表1。
通過表1中一一對應關系，可知，
Cf·G=10-11庫倫及Cf·G=10-10庫倫（G=1000mV/unit時）及V1≈-Q/Cf=-Q·G·1011V，
或-Q/Cf=-Q·G·1010V（G=1000mV/unit時）（3）
2.2 適調放大電路分析 電荷轉換為電壓后，進入適調放大電路部分，該部分有適調開關及運算放大器兩部分組成，本級作用是對上一級輸出進行比例放大，其電路如圖4所示。
R1是一可調電阻器，其阻值在0～10k范圍內變化，最小改變量為0.01k?？烧{電阻器阻值由電荷放大器靈敏度適調開關S2 控制，S2在數值上等于可調電阻器數值，即S2=R1。改變可調電阻器阻值。
由運算放大器特性可知：V2=-I·R2，V1=-I·R1。
V2=-R2V1/R1=10QG·1011/S2=QG·1012/S2（4）
或V2=QG·1011/S2（G=1000mV時）（5）
2.3 輸出放大器部分電路分析 本部分電路時電荷放大器輸出級，該部分電路是一個同相放大器。
開關K與增益開關G聯動，當G置于1000mv/unit時K閉合，G置于其他數值時K斷開。K斷開時，輸出放大電路部分電路等效于一個10倍放大器，V0=10V2。
綜合電荷放大器電路各部分定量分析結果，可以推出電荷放大器輸出電壓值與輸入物理量之間的定量關系式。
當G不取1000mv/unit時
V0=V2=QG·1012/S2=1012S1EG/S2（6）
當G置于1000mV/unit時
V0=10V2=1012S1EG/S2（7）
壓電傳感器靈敏度S1以
Pc/unit（1Pc=10-12c）為單位，故
V0=S1·E·G/S2（8）
通過上述推導得到電荷放大器輸出放大電壓V0與力學輸入物理量E、壓電傳感器靈敏度S1、電荷放大器靈敏度適調開關數值S2、增益開關G之間的比例關系式。只要式（8）中4個參量已知，就可以其余未知參量數值。測量時，壓電傳感器靈敏度S1、電荷放大器輸出電壓V0已知，通過面板上旋鈕位置可知G、S2值，被測物理量為：
E=■·S2（9）
通過對電荷放大器電路進行分析、計算，建立了壓電測試系統輸入、輸出定量關系式，將該關系式引入教學和測量工作中，對壓電傳感器的標定、壓電測試系統的使用均具有重要價值。
參考文獻：
[1]傳感器技術手冊.袁希光.北京：國防工業出版社，1989.
