资源描述：
《微弱信号调理电路的仿真new》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2001年6月北京航空航天大学学报June2001第27卷第3期JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsVol.27No13微弱信号调理电路的仿真李楠吕俊芳李玉涛袁梅(北京航空航天大学自动控制系)摘要:在测试系统中,需要对微弱电压和电流信号进行放大和调理,因此,调理电路是其中的一个重要环节,对保证整个测试系统的可靠性起到十分关键的作用.采用计算机对调理电路进行仿真和热分析,能够在电路板研制成之前,先对调理电路的功能进行模拟、分析及优化有关参数,保证电路各项指标达到最优,这样,可以大大缩短电路的开发
2、时间,节省研制经费,具有很高的实用价值.关键词:电路设计;计算机辅助分析;仿真;热分析中图分类号:TP391.72文献标识码:A文章编号:100125965(2001)0320280204在测试系统中,需要将微弱电压或电流信号的变化量转化为0.0025～0.0055V的微弱电压.进行放大和调理,由于检测现场的环境往往比较本电路的作用就是将该微弱电压信号进行无失真恶劣,被测量又是极微弱的电信号,因此调理电路地放大和调理,并消除高频噪声的干扰.该电路输必须具有良好的性能,以保证测量的精度.一般说出为0.8～4.2V的直流电压信号,输出误差不超来,调理电路均需进行多次设
3、计、制板、调试才能过±0.006V,输出电阻不大于1±0.2kΩ.成功,而利用先进的仿真软件,将仿真技术应用于2)温度信号放大电路调理电路的设计与研制中,可以缩短研制周期,提该电路用于测量光学探头内温度的变化(10高测试系统的可靠性.本文以二氧化碳分压传感～80℃),对传感器的测量结果进行实时的温度补器调理电路为例,重点论述了该电路的仿真和印偿和修正.该电路随热敏电阻阻值的变化,输出0制板的热分析,同时还介绍了研制成的印制板的～5V的直流电压信号,输出误差不超过±0.002热测试,以验证热分析结果的正确性.实践证明,V,输出电阻不大于1±0.2kΩ.这一套方法能够
4、达到预期的效果,在电子电路的3)光源的恒流源电路该电路为传感器光学探头部分的光源提供设计中具有广阔的应用前景.0.185A的恒定电流,输出误差不超过±0.0015A,以确保光源稳定地工作.1仿真电路简介1.1调理电路的功能2调理电路的计算机仿真二氧化碳分压传感器调理电路的功能是将传2.1仿真软件简介感器输出的具有很高输出阻抗的微弱电压信号进电路的仿真应用了电子电路模拟软件行无失真地放大和调理.该电路与二氧化碳分压PSpice.它的仿真功能包括:直流工作点分析、直传感器组成一个完整的系统,用于监测飞行器内流转移特性分析、直流小信号传输函数计算、交流二氧化碳的分压值.
5、小信号分析、交流小信号噪声分析、瞬态分析、傅整个调理电路包括二氧化碳分压值信号放大里叶分析、直流灵敏度分析、温度分析、最坏情况电路、温度信号放大电路和光源的恒流源电路3分析和蒙特卡罗统计分析等等.这些强大的仿真部分.功能,使得PSpice软件在模拟电路仿真方面具有[1]1.2电路介绍很大的优势.1)二氧化碳分压值信号放大电路2.2电路的仿真过程在信号探测部分,光电管将二氧化碳分压值仿真主要完成以下3个方面的工作:收稿日期:2000201225作者简介:李楠(1977-),女,陕西咸阳人,硕士生,100083,北京.©1994-2010ChinaAcademicJo
6、urnalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net第3期李楠等:微弱信号调理电路的仿真2811)电路的原理仿真.对电路在室温(27℃)且无任何外界环境噪声影响的理想状态下进行仿真,将仿真结果与预定的技术指标进行比较,分析电路是否能够实现设计的功能和达到应有的技术指标.2)电路受环境温度影响的仿真.利用PSpice软件中的温度分析功能,分析3部分电路在10～50℃工作温度范围内的工作情况,以了解环境温图2温度信号放大电路仿真结果度的变化对电路性能的影响.真结果为:流经光源的电流为0
7、.185116A,因此,3)电路受环境噪声影响的仿真.用PSpice软可以认为该电路能够实现设计的功能.输出误差件提供的多种信号源相叠加,并设置有关参数,用不超过±0.0015A,精度满足设计指标.其输出来模拟随机噪声信号.将此信号与各电路中的电源并联,分析电路在环境噪声影响下的输出,了解其抗干扰性能.2.3电路的仿真结果2.3.1电路原理仿真结果二氧化碳分压值信号放大电路仿真结果如图1所示.图3光源的恒流源电路仿真结果2.3.2电路受环境温度影响的仿真二氧化碳分压值信号放大电路受温度影响的仿真结果如图4所示.有关环境温度对电路的影响的计算见表1.由表1可以看出,
8、环境温度对
