一种基于自适应时钟和波纹减少环路的高精度电流反馈仪表放大器

1

作者 胡炜 吴展鹏 +1 位作者 程捷文 魏榕山 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期259-267,共9页

电流反馈仪表放大器芯片因其高精度、高共模抑制比等优势,广泛应用于微弱信号检测。传统CFIA利用斩波技术降低1/f噪声和失调电压以提升放大器精度,但额外引入斩波波纹会显著限制其精度提升。为此,本文提出一种基于自适应时钟和波纹减小... 电流反馈仪表放大器芯片因其高精度、高共模抑制比等优势,广泛应用于微弱信号检测。传统CFIA利用斩波技术降低1/f噪声和失调电压以提升放大器精度,但额外引入斩波波纹会显著限制其精度提升。为此,本文提出一种基于自适应时钟和波纹减小环路的新型电流反馈仪表放大器ARCFIA,该放大器针对传统斩波放大器波纹,采用波纹减少环路RRL对其抑制,并借助自适应时钟ACLK,将斩波开关的输入参考噪声谱密度降低。实验结果表明,ARCFIA实现了低于1.4μV的低失调电压和17.2 nV/√Hz的输入参考噪声,同时波纹被减少到ARCFIA噪声基底以下,通过减小失调、噪声和波纹,实现了精度的进一步提升。此外,ARCFIA还具有一定潜力应用于复杂环境下的高精度测量系统。 展开更多

关键词 高精度 低噪声 低失调 波纹减少 自适应时钟 电流反馈仪表放大器

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双运放仪表放大器 被引量：2

2

作者 刘江 王志欣 孙以材 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2002年第5期55-57,共3页

讨论了仪表放大器在传感器信号调理中的作用,介绍了一种双运放仪表放大器的组成结构、性能特点并给出了设计实例。

关键词 传感器 信号调理 仪表放大器 零点输出

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仪表放大器电路设计 被引量：21

3

作者 崔利平 《现代电子技术》 2009年第11期87-89,共3页

仪表放大器电路以其高输入阻抗、高共模抑制比、低漂移等特点在传感器输出的小信号放大领域得到了广泛的应用。在阐述仪表放大器电路结构、原理的基础上,基于不同电子元器件设计了四种仪表放大器电路实现方案。通过仿真与实际电路性能... 仪表放大器电路以其高输入阻抗、高共模抑制比、低漂移等特点在传感器输出的小信号放大领域得到了广泛的应用。在阐述仪表放大器电路结构、原理的基础上,基于不同电子元器件设计了四种仪表放大器电路实现方案。通过仿真与实际电路性能指标的测试、分析、比较,总结出各种电路方案的特点,为电路设计初学者提供一定的参考借鉴。 展开更多

关键词 仪表放大器 电路设计 共模抑制比 小信号放大

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基于可重构差分对和数字辅助技术的仪表放大器

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作者 孙小智 曾强 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2023年第4期743-752,共10页

小面积、低功耗和低噪声的仪表放大器广泛应用于核辐射和核环境监测系统的模拟前端作为弱电流放大器。对此,提出了一种新的方案来实现这种高精度斩波稳定仪表放大器;具体来说,在对仪表放大器中的偏移来源的分析基础上,为了减少仪表放大... 小面积、低功耗和低噪声的仪表放大器广泛应用于核辐射和核环境监测系统的模拟前端作为弱电流放大器。对此,提出了一种新的方案来实现这种高精度斩波稳定仪表放大器;具体来说,在对仪表放大器中的偏移来源的分析基础上,为了减少仪表放大器中第一级差分对的不匹配,提出了采用可重构差分对来校正不匹配。同时为了稳定和提高偏移电压的检测精度,提出了一种新的数字辅助技术——自动差分对匹配环路来检测并最小化偏移电压;采用标准180 nm CMOS工艺制作了一个完整的仪表放大器,实现了0.05 mm^(2)的有效面积,小于3.4μV的偏移电压,13.3 nV/√Hz的输入参考噪声,以及190μA的电流消耗和7.1的放大器的噪声效率因子。实验结果充分证明了所提出方案的有效性。 展开更多

关键词 核辐射/核环境监测 仪表放大器 纹波抑制 偏移电压 可重构 自动差分对匹配 有效面积 低功耗

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一种用于角度传感器中的仪表放大器 被引量：1

5

作者 马迎姿 檀柏梅 +2 位作者 赵毅强 宋益伟 田雨 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第11期844-847,861,共5页

主要设计了一种用于角度传感器系统中的仪表放大器。为了满足角度传感器系统中对信号频率的要求,需要仪表放大器的带宽足够宽能够达到3.3 MHz。该电路采用标准三运算放大器结构电路,以折叠共源共栅结构的放大器为基础,对共模信号进行抑... 主要设计了一种用于角度传感器系统中的仪表放大器。为了满足角度传感器系统中对信号频率的要求,需要仪表放大器的带宽足够宽能够达到3.3 MHz。该电路采用标准三运算放大器结构电路,以折叠共源共栅结构的放大器为基础,对共模信号进行抑制,对差分信号进行放大,提高了放大器的精度,增大了仪表放大器的带宽。采用Chartered 0.35μm CMOS双栅工艺对电路进行仿真和流片验证,测试结果表明:在0.8～2.85 V内,仪表放大器的共模抑制比达到了102 dB,带宽能够达到3.3 MHz,输出摆幅为1.7 V,电路功能良好,达到了设计要求,该电路可用于汽车电子以及医疗设备系统。 展开更多

关键词 仪表放大器 角度传感器 共模抑制比 高带宽 折叠共源共栅

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可编程仪表放大器的优化设计 被引量：2

6

作者 沙占友 安国臣 于国庆 《电测与仪表》 北大核心 2007年第6期37-39,共3页

可编程仪表放大器的特点是可通过单片机对其增益调节范围进行编程。近年来随着数字电位器的迅速发展和推广应用,为实现可编程仪表放大器的优化设计创造了条件。本文首先介绍数字电位器的基本原理,然后重点阐述可编程仪表放大器的电路设... 可编程仪表放大器的特点是可通过单片机对其增益调节范围进行编程。近年来随着数字电位器的迅速发展和推广应用,为实现可编程仪表放大器的优化设计创造了条件。本文首先介绍数字电位器的基本原理,然后重点阐述可编程仪表放大器的电路设计及应用实例,最后介绍了一种双向可编程增益放大器的设计。 展开更多

关键词 数字电位器 可编程 仪表放大器 增益

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单电源、电源限输出仪表放大器AD623及其应用 被引量：7

7

作者 刘高明 《电测与仪表》 北大核心 1999年第1期44-46,共3页

介绍美国ＡＤＩ公司最新推出的单电源、电源限输出集成仪表放大器ＡＤ６２３的基本原理、使用方法和典型应用。

关键词 仪表放大器 电源限输出 单电源 放大器

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仪表放大器输入范围扩展的研究与应用 被引量：1

8

作者 鲍亚南 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2006年第2期80-85,共6页

文章针对仪表放大器的平衡/不平衡输入模式,提出一种扩展其输入范围一倍的方案,重点以输出前馈的方式解决了不平衡输入的扩展问题,并对其未尽平衡共模误差、扩展电路的稳定性等问题作了深入分析和讨论,结果与实验相吻合。作为应用实例,... 文章针对仪表放大器的平衡/不平衡输入模式,提出一种扩展其输入范围一倍的方案,重点以输出前馈的方式解决了不平衡输入的扩展问题,并对其未尽平衡共模误差、扩展电路的稳定性等问题作了深入分析和讨论,结果与实验相吻合。作为应用实例,介绍一种具有±30V动态范围和高/低输入阻抗可选的前端放大器,展示了仪表放大器的平衡/不平衡输入扩展对大动态范围信号测量的综合优势。对于某些低电源系统的场合,或采用低压芯片的放大器,这种输入范围的扩展也具有实际意义。 展开更多

关键词 仪表放大器 平衡/不平衡 输入阻抗 动态范围 前馈

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ADI推出高功效、零漂移仪表放大器

9

《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第9期673-673,共1页

高性能信号处理解决方案供应商ADI公司推出微功耗、零漂移精确度仪表放大器AD8237,以具有竞争力的价格为精密信号及传感器调理提供一个高功效解决方案。AD8237具有低输入失调漂移（〈0.3μV/℃）和领先的输入信号范围,比供电轨高出300 m... 高性能信号处理解决方案供应商ADI公司推出微功耗、零漂移精确度仪表放大器AD8237,以具有竞争力的价格为精密信号及传感器调理提供一个高功效解决方案。AD8237具有低输入失调漂移（〈0.3μV/℃）和领先的输入信号范围,比供电轨高出300 mV。该器件的最大增益误差和漂移分别为0.005%和0.5×10-6/°C,共模抑制比（CMRR）为114 dB。 展开更多

关键词 仪表放大器 ADI公司 零漂移 功效 信号处理 输入信号 共模抑制比 增益误差

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单电源CMOS仪表放大器INA155及其应用

10

作者 肖展业 杨素行 彭毅 《电测与仪表》 北大核心 2000年第4期49-50,26,共3页

介绍ＢＢ公司最新推出的单电源、轨至轨输出、ＣＭＯＳ仪表放大器ＩＮＡ１５５的基本原理、使用方法及其应用，该芯片对低电压、单电源运算进行了优化，具有良好的特性指标。

关键词 仪表放大器 轨至轨输出 单电源 差分源 共模电压

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基于高精度运算放大器的隧道式硅微加速度计信号处理电路 被引量：11

11

作者 陈静 熊继军 沈三民 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2008年第2期58-60,共3页

介绍了一种由高精度运算放大器及精密仪表放大器构成的隧道式硅微加速度计信号处理电路,通过分析信号处理电路的构成、信号输出的有效成分、放大器的性能指标及典型用法,得出高精度运算放大器OPA128LM使用在隧道电流的I-V转换部分所具... 介绍了一种由高精度运算放大器及精密仪表放大器构成的隧道式硅微加速度计信号处理电路,通过分析信号处理电路的构成、信号输出的有效成分、放大器的性能指标及典型用法,得出高精度运算放大器OPA128LM使用在隧道电流的I-V转换部分所具有的独特优势。后级反馈放大电路采用精密仪表放大器AD620BR构成两级放大,其各项参数极大提高了信号读出电路的精密性。实验结果表明:基于以上方法的设计对信号处理电路的精度、灵敏度及线性度等性能有明显的改善。 展开更多

关键词 隧道加速度计 微弱信号处理 运算放大器 仪表放大器

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基于压力桥小信号放大链路研究 被引量：5

12

作者 司开波 黄健 杨亚东 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2016年第10期143-146,共4页

微弱小信号采集在电子设计和数据采集中尤为重要,要有效处理小信号必须进行放大,但放大小信号的同时会将干扰放大并引起误差。为有效解决小信号放大中干扰和失调误差,文中在仔细研究小信号特性的基础上,提出采用精密仪表放大器和自归零... 微弱小信号采集在电子设计和数据采集中尤为重要,要有效处理小信号必须进行放大,但放大小信号的同时会将干扰放大并引起误差。为有效解决小信号放大中干扰和失调误差,文中在仔细研究小信号特性的基础上,提出采用精密仪表放大器和自归零技术对微弱信号放大,精密仪表放大器实现更高的共模抑制比,自归零技术减少失调误差,两者相结合可实现微弱信号稳定有效放大110倍。测试结果:在TINA-TI下进行仿真,可对毫伏级的信号稳定放大到几伏,并有效抑制干扰和失调误差。该设计具有一定的实用和参考价值,对研究小信号放大链路提供了一种新思路和设计方法。 展开更多

关键词 小信号 仪表放大器 自归零技术 共模抑制比

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生物电前置放大器研究与设计 被引量：11

13

作者 吕英俊 杨雪 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第z2期77-79,共3页

介绍一种由高性能仪表放大器AD623组成的生物电前置放大器,分析了生物电前置放大器的性能,并通过实验证明该设计的合理性。采用运放单电源供电电路,实现成本低廉,结构简单,性能优越的设计,可广泛应用于低功耗医疗仪器设备。

关键词 前置放大器 生物电信号 仪表放大器 AD623

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一种小信号放大测量电路的设计 被引量：25

14

作者 甄国涌 储俊 《电测与仪表》 北大核心 2015年第4期96-100,共5页

针对在恶劣工作环境中微弱信号无法准确测量的情况,设计了一种以高精度仪表放大器AD623为核心器件的放大测量电路,实现了对0m V^25m V范围内电压信号的精准放大,同时采用高精度光隔离器ACPLC87B,隔离测量端对采集端的影响。经试验测量,... 针对在恶劣工作环境中微弱信号无法准确测量的情况,设计了一种以高精度仪表放大器AD623为核心器件的放大测量电路,实现了对0m V^25m V范围内电压信号的精准放大,同时采用高精度光隔离器ACPLC87B,隔离测量端对采集端的影响。经试验测量,该小信号放大测量电路能达到百分之一精度,此外该电路还具有抑制共模干扰、抑制温漂、稳定性好、抗干扰性强等特点。 展开更多

关键词 高精度仪表放大器(AD623) 小信号 高精度线性光耦(HCNR201) 塞林更滤波器 ACPL-C87B 误差分析

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一种单片集成硅压力传感器的放大控制电路设计 被引量：3

15

作者 曾鹏 张正元 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第05B期1826-1828,1831,共4页

针对单片集成压力传感器信号的识取和处理,提出了一种高增益、全摆幅的运算放大电路.电路采用两级放大,具有对称的输入结构和全摆幅输出结构.将电路通过计算机软件PSPICE进行模拟,在5V的电源电压下,放大电路开环增益可达到110dB,输出范... 针对单片集成压力传感器信号的识取和处理,提出了一种高增益、全摆幅的运算放大电路.电路采用两级放大,具有对称的输入结构和全摆幅输出结构.将电路通过计算机软件PSPICE进行模拟,在5V的电源电压下,放大电路开环增益可达到110dB,输出范围可达0.1V^4.9V.利用此电路可以构成仪表放大器,从而进一步设计出集成压力传感器. 展开更多

关键词 压力传感器 双极型放大器 仪表放大器

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电磁超声检测系统中消除电磁干扰电路的设计 被引量：23

16

作者 刘素贞 李丽滨 +2 位作者 蔡智超 张闯 杨庆新 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期80-84,共5页

电磁超声技术作为一种非接触式探伤技术在恶劣工况条件下具有广泛的应用前景,然而其发射电路产生的以共模噪声为主的脉冲电磁干扰会影响检测电路的接收效果进而产生误检。针对该问题,设计了消除电磁干扰的硬件电路,构建了具有高速、高... 电磁超声技术作为一种非接触式探伤技术在恶劣工况条件下具有广泛的应用前景,然而其发射电路产生的以共模噪声为主的脉冲电磁干扰会影响检测电路的接收效果进而产生误检。针对该问题,设计了消除电磁干扰的硬件电路,构建了具有高速、高共模抑制比、高输入阻抗以及低噪等特点的复合仪表放大器。电路用高速低噪双通道ADA4817-2作为输入增益级放大器,后接高共模抑制性能的AD8429仪表运放,提高了电路对噪声的抑制能力。在工况下进行测试,结果表明该电路能够实现共模噪声的有效消除。 展开更多

关键词 电磁超声检测 电磁干扰 共模噪声 复合仪表放大器

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船舶极低频电场信号特性分析 被引量：22

17

作者 姜润翔 史建伟 龚沈光 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2014年第1期5-8,75,共5页

为了对船舶极低频电场信号的特性进行深入研究,利用所研制的低噪声测量系统对某海域的船舶电场信号进行了测量。在测量结果的基础上对其信号特征进行了分析,分析结果表明:中型船舶的极低频电场信号在近场可达上百微伏每米的量级,且轴频... 为了对船舶极低频电场信号的特性进行深入研究,利用所研制的低噪声测量系统对某海域的船舶电场信号进行了测量。在测量结果的基础上对其信号特征进行了分析,分析结果表明:中型船舶的极低频电场信号在近场可达上百微伏每米的量级,且轴频电场信号为谐波信号,在频域上表现为线谱信号,其基频为螺旋桨转动频率,因此该信号可被应用于远程探测。海上试验结果表明:所研制的测量系统利用轴频电场可以探测到2km外的目标信号。 展开更多

关键词 船舶 静电场 轴频电场 电极 仪表放大器 频谱

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基于FPGA和ARM的便携式在线监测仪 被引量：7

18

作者 冯林 王晓迪 +1 位作者 吴振宇 马龙 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2011年第6期38-40,共3页

文中介绍了一款基于FPGA和ARM的便携式在线监测仪。通过Cyclone II系列FPGA控制12位A/D转换器ADC7886进行数据采集,将信息实时传输到ARM终端进行监控及处理,并控制12位D/A转换器TLV5616实现模拟电压输出,同时采用SD卡进行数据存储。系... 文中介绍了一款基于FPGA和ARM的便携式在线监测仪。通过Cyclone II系列FPGA控制12位A/D转换器ADC7886进行数据采集,将信息实时传输到ARM终端进行监控及处理,并控制12位D/A转换器TLV5616实现模拟电压输出,同时采用SD卡进行数据存储。系统设计在解决在线监测难点的同时达到了便携性的要求,实现了信号的采集、存储、测量和显示,具有很强的实用性[1]。该系统已在煤炭科学研究总院抚顺分院的井下设备监测中稳定应用。 展开更多

关键词 在线监测 FPGA SD卡 ARM 仪表放大器

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线阵CCD图像传感器的数据采集及其电路设计 被引量：7

19

作者 徐富新 申冬玲 +2 位作者 吴承德 刘蓓蓓 何继善 《湖南师范大学自然科学学报》 CAS 北大核心 2007年第2期51-55,共5页

介绍了线阵CCD图象传感器TCD1251UD的数据采集系统的构成及设计方案,给出了CCD驱动脉冲产生电路的设计思想和实现过程,通过Quartus软件进行了仿真验证,同时还设计了CCD输出信号的调理电路、D/A转换电路,并利用单片机AT89C52实现了数据采集.

关键词 CCD 图像传感器 数据采集 驱动电路 仪表放大器 TCD1251UD

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基于铂电阻传感器的高精度温度检测系统设计 被引量：111

20

作者 张瑜 张升伟 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期311-314,共4页

介绍了一种基于铂电阻传感器的高精度温度检测系统，用于星载微波辐射计定标源的精密测温，测温精度为±0.1℃。针对铂电阻引线带来的测量误差这一缺点，设计了四线制恒流源温度测量电路，同时对铂电阻传感器温度检测电路的测量误... 介绍了一种基于铂电阻传感器的高精度温度检测系统，用于星载微波辐射计定标源的精密测温，测温精度为±0.1℃。针对铂电阻引线带来的测量误差这一缺点，设计了四线制恒流源温度测量电路，同时对铂电阻传感器温度检测电路的测量误差进行了分析。系统具有精度高、可靠性高，使用方便的特点，当温度范围在-200℃～650℃之间，误差小于±0.1℃时，也可用于其它工业测温以及航空航天精密温度检测领域。 展开更多

关键词 温度检测 铂电阻传感器 四线制 微波辐射计 仪表放大器

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