离子迁移谱的低噪声微电流放大器设计

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1、离子迁移谱的低噪声微电流放大器设计TheDesignoftheLow-noiseUltralow-CurrentAmplifierforIonMobilitySpectrometry系（院）名称：电子信息与电气工程系专业班级：电子信息工程专业学生姓名：指导教师姓名：指导教师职称：副教授2009年5月II目录摘要：IAbstractII引言1第一章离子迁移谱简介21.1离子迁移谱的特点21.2IMS技术发展趋势2第二章总体设计42.1设计思想42.2方案论证42.3器件选型52.4AD549的引脚及特性参数6第三章详细设计103.1电路设计103

2、.2部分反馈时电路原理图14第四章仿真结果分析174.1仿真软件简介174.2Muhisim仿真184.3有分压电路时244.3.1分别讨论分压系数n取不同值时的仿真情况244.3.2分压系数n取20时274.2.3分压系数n取40时28结论32致谢33参考文献34II离子迁移谱的低噪声微电流放大器设计专业：电子信息工程学生姓名：樊成攀指导教师：姚琏职称：副教授摘要：在离子迁移谱（Ionmobilityspectrometry，IMS）中，低噪声微电流放大器处于系统前端位置，高性能微电流放大器在离子迁移谱等分析仪器中显得尤为重要。低噪声微电流放

3、大器对微弱信号的采集与放大起着决定性作用。对于输入信号是PA级的微电流信号，首先要求低噪声微电流放大器有V/A的放大能力，普通放大很难达到此要求；另外要求放大器的时间常数T小于等于50us，因为放大电路的时间常数越大，电路的通频带会变窄，导致分辨率下降。为了满足放大倍数与提高分辨率的需要，研制合适的宽频带、高性能的低噪声微电流放大器，已经成为离子迁移谱系统设计中的重点技术之一。设计过程中对全反馈放大器与部分反馈放大器的时间常数做了比较，仿真结果表明，部分反馈式放大电路的时间常数比全反馈式放大电路的时间常数要小，从而展宽了电路通频带，有效地提高了

4、放大器的分辨率。通过Multisim仿真软件，对所设计的全反馈式放大器与部分反馈式放大器的仿真与测试，从测试结果选择出了通频带较宽的低噪声微电流放大器。通过仿真的方式来看出时间常数变小后输出波形改善情况。关键词：离子迁移谱；通频带；部分反馈；微电流放大器；MultisimIIIITheDesignoftheLow-noiseUltralow-CurrentAmplifierforIonMobilitySpectrometryAbstract:InIonMobilitySpectrometry(Ionmobilityspectrometry,IM

5、S),thelow-noiseUltralow-currentamplifierisinfront-endpositionofthesystem,sohigh-performanceUltralow-currentamplifierappearsparticularlyimportantinIonMobilitySpectrometry.Low-noiseUltralow-currentamplifierplaysadecisiveroletoenlargeandcollectionforUltralowsignal.Astheinputsig

6、nallevelisasignalultralow-current,firstofall,low-noiseUltralow-currentamplifierareablitytoenlargeatV/AandanOrdinaryamplifierisveryhardtomeettherequirement;Inaddition,therequirementsoftheamplifiertimeconstantTarelessthanorequal50us,becausetheamplifier’timeconstantTaregreater,

7、thecircuit’widebandarenarrower,resultingthecircuit’sresolutionaredecreased.Therefore,developingalow-noiseUltralow-currentamplifierwithasuitablewideband,high-performance,hasbecomeaoneofthecoretechnologyinsystemdesigninordertomeettheneedsandimproveamplifier’sresolution.Inthede

8、signprocess,thesimulationresultsshowthatsomefeedbackamplifier’stimeconstant