微伏级直流电压信号放大电路设计

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1、微伏级直流电压信号放大电路设计摘要：针对微伏级直流电压信号测景过程中存在信噪比低、测景精度不高和抗干扰能力差的问题，设计一种以TLC2652为核心器件的放大测量电路，实现了对5〜45UV范围内电压信号的精准放大。电路采用低通滤波电路、陷波电路降低内部噪声与外部干扰；采用隔离电路，隔离测量端对采集端的影响；采用线性稳压芯片进行电源模块的设计，提高测景精度并降低功耗。经仿真实验验证，说明所设计的微伏级直流电压信号放大电路具有抑制共模干扰、抑制温漂、稳定性好、抗干扰性强等特点，测量精度达到0.044%。本文采集自网络，本站发布的论文均是优质论文，供学习和研宄使用，文中立场与本网站无关，版权和

2、著作权归原作者所有，如有不愿意被转载的情况，请通知我们删除已转载的信息，如果需耍分享，请保留本段说明。关键词：信号放大电路；放大测量电路；低通滤波电路；影响隔离中图分类号：TN721+.5?34;TM930文献标识码：A文章编号：10047373X(2017)14?0149?05Abstract：Inviewofthefactsthatthelowsignal?to?noiseratio,pooranti?iinterferenceabilityandlowmeasurementaccuracyexistinthemeasuringprocessofmicrovolt?levelDCv

3、oltagesignal,anamplifyingmeasurementcircuittakingTLC2652asitscoredeviceisproposedinthispapertorealizeprecisionamplificationofvoltagesignals（5〜45uV）.Thelow?passfilteringcircuitandband?stopcircuitareadoptedtoreduceitsinternalnoiseandexternalinterference.Theisolationcircuitisadoptedtoisolatetheeffe

4、ctofthemeasuringendonthecollectionend.Thelinearregulatingchipisusedinpowermoduledesigntoimprovethemeasurementaccuracyandreducepowerconsumption.Thesimulationexperimentresultprovesthattheamplifyingmeasurementcircuitformicrovolt?levelDCvoltagesignalcansuppresscommonmodeinterferenceandtemperaturedri

5、fting,hasgoodstabilityandstronganti?interference,anditsaccuracycanreachto0.044%.Keywords:signalamplifyingcircuit；amplificationmeasuringcircuit；low?passfilteringcircuit；influenceisolationo引言信号检测是人们在当今时代获取信息的重要途径。在需要微弱信号检测的各个领域中，各?N微弱的物理量信号都需要先转换成电压或电流信号之后再进行放大、并进行信号检测处理，因此研究微弱信号的检测方法具有重要意义。然而，由各种

6、微弱物理量信号转换得到的电信号多数是微弱的直流或低频信号，如微波功率检波器输出的信［1］。微弱信号，顾名思义信号的幅度是极其微弱的，但这不是微弱信号检测的难点所在，检测微弱直流信号的困难在于其被严重淹没于噪声信号中。在实际的电路测景系统中，微弱的直流信号更是容易受到各种直流误差的影响，特别是放大器的失调、漂移等误差的影响［1］。此外，微弱直流电压信号的检测还容易受到各种低频噪声的干扰，因此，直流微弱信号的检测困难重重。从了解的资料来看，对微伏级直流电压信号的测量大致分为两种测景方法。一是将直流信号调制成幅值和直流信号呈比例关系的方波交流信号［2］。以避免直接放大微弱直流信号存在直流误差

7、的影响，特别是直流放大器失调电压的影响，还可以避免外部工频干扰等低频噪声的影响。在各种直流调制技术中，应用最广泛的就是通过场效应管的开关特性来作为调制器。通过一定频率的控制信号控制场效应管栅极电压的极性来控制场效应管的通断，以达到调制直流信号的目的［1］。但存在的问题是：在调制过程中会产生斩波失调电压、调制尖峰信号等。场效应管作为电子开关的同时也存在开关管损耗。实际应用中模拟开关的这种理想效果是不可能达到的，场效应管开关在作为调制器时，无论有无