[电路/定理]

电荷放大器

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无字碑|  楼主 | 2019-10-12 11:43 | 显示全部楼层 |阅读模式
这边想咨询三个问题:
1、有效增益3.3X是如何算出来的,如果按照理论说,有效增益A=C1/C2,大致约为0.33。
2、通过C2的有效电阻是如何算的?这里面说是用(R1*R2)/R3算的,等于1G,如果按照这个算,是根据什么原理算的?
3、现在准备采用这个电路去做电荷放大器,反馈电阻与反馈电容如何选取,前端薄膜传感器采用PVDF压电薄膜传感器,容值大约5.667nF
QQ截图20191012112640.png

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ANDY-张| | 2019-10-12 13:53 | 显示全部楼层
自己推导传递函数,不会看书,再不会就不要干了真的不适合。

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无字碑|  楼主 | 2019-10-13 18:53 | 显示全部楼层
ANDY-张 发表于 2019-10-12 13:53
自己推导传递函数,不会看书,再不会就不要干了真的不适合。

你觉得我这边如果会推导,我还会往论坛上发?如果可以的话,能帮忙推导下?或者提供下具体的推导思路??

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摸摸| | 2019-10-13 19:02 | 显示全部楼层
前面一个电容都隔直了,你怎么做电荷放大?顶多做一个噪声放大器.

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无字碑|  楼主 | 2019-10-14 09:03 | 显示全部楼层
摸摸 发表于 2019-10-13 19:02
前面一个电容都隔直了,你怎么做电荷放大?顶多做一个噪声放大器.

因为压电传感器薄膜本身就有一定的容性,那边提供的材料显示,压电传感器本身的电容是7.3nF左右,通过万用表测量,实际电容值是在5.667nF,这边猜想,前面一个电容可能就是压电传感器薄膜本身的电容

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captzs| | 2019-10-14 10:04 | 显示全部楼层
首楼电路的缺点与T型电阻反馈网络一样:噪声增益和失调电压增大R2/R3倍。

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无字碑|  楼主 | 2019-10-14 10:22 | 显示全部楼层
captzs 发表于 2019-10-14 10:04
首楼电路的缺点与T型电阻反馈网络一样:噪声增益和失调电压增大R2/R3倍。

那这个噪声增益还有失调电压是根据什么原理算出来的?可以给个具体的思路???噪声增益和失调电压是否与输入阻抗及输入电流相关

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captzs| | 2019-10-14 10:43 | 显示全部楼层
无字碑 发表于 2019-10-14 10:22
那这个噪声增益还有失调电压是根据什么原理算出来的?可以给个具体的思路???噪声增益和失调电压是否与 ...

思路要从放大系数讲起,噪声增益和失调电压是电路增益即电压放大倍数造成的。I/V转换电路的放大系数是:1,转换比率是反馈电阻;2,电压增益是1。改成首楼电路,转换比率是R1,电压增益是R2/R3。

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无字碑|  楼主 | 2019-10-14 11:21 | 显示全部楼层
captzs 发表于 2019-10-14 10:43
思路要从放大系数讲起,噪声增益和失调电压是电路增益即电压放大倍数造成的。I/V转换电路的放大系数是:1 ...

I/V变换做过,但没做过这种T型网络的,不过这个应用不是I/V转换,而是电荷放大器即Q/V转换,不知道方便留个QQ吗

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captzs| | 2019-10-14 12:39 | 显示全部楼层
电路结构是一样,Q现成电流在反馈电阻形成压降,转换率的计算一样。首楼电路三个电阻用1G电阻替换,效果好的多。

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zyj9490| | 2019-10-14 13:07 | 显示全部楼层
本帖最后由 zyj9490 于 2019-10-14 14:52 编辑

A(V/Q)=1/C=4.545*10^7V/库,电阻不容考量,全是为了稳定用。不参与计量。电何放大器表示输入通道流过1C的电何,在反馈电容上积出多少电压。

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无字碑|  楼主 | 2019-10-14 13:54 | 显示全部楼层
zyj9490 发表于 2019-10-14 13:07
A(V/Q)=Q/C=4.545*10^7V/库,电阻不容考量,全是为了稳定用。不参与计量。电何放大器表示输入通道流过1C的 ...

想问问:A(V/Q)=Q/C=4.545*10^7V/库 中的4.545怎么算来的,还有就是反馈电容如何算???谢谢

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无字碑 2019-10-14 16:06 回复TA
@zyj9490 :好的,谢谢,我看看能不能设计出来 
zyj9490 2019-10-14 14:51 回复TA
1/(22*10^(-9)) 
无字碑|  楼主 | 2019-10-14 13:59 | 显示全部楼层
captzs 发表于 2019-10-14 12:39
电路结构是一样,Q现成电流在反馈电阻形成压降,转换率的计算一样。首楼电路三个电阻用1G电阻替换,效果好 ...

那反馈电容如何确定?可以给个思路???

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无字碑 2019-10-14 17:16 回复TA
@captzs :这个电路是他们传感器公司针对这款传感器提供的参考电路 
captzs 2019-10-14 16:22 回复TA
@无字碑 :首楼电路R3接地是最大问题,电荷可能跑了。 
无字碑 2019-10-14 16:06 回复TA
@captzs :好的,谢谢,我看看行不行, 
captzs 2019-10-14 15:17 回复TA
楼主,你就当我在讲I/V电路。你做过I/V电路,就应该知道反馈电容的计算。 
zyj9490| | 2019-10-14 19:38 | 显示全部楼层
无字碑 发表于 2019-10-14 13:59
那反馈电容如何确定?可以给个思路???

1/WC<<RF

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captzs| | 2019-10-14 22:00 | 显示全部楼层
用仿真来验证T网络模式电路的噪声增益和失调电压的增加。
信号源内阻1000M电阻等效。运放反向输入端静态基极电流Ib=19e-10A,经Rf电阻转换为电压(19e-10)(1e+7)=19mV(红点),再经增益Ra/Rb电压放大19*100=1.9V输出 (黑点)。噪声增益和失调电压增加100倍。
如果打算讨论电路放大系数应该叫转换率,因为不同量纲。
T型.GIF

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captzs| | 2019-10-15 10:09 | 显示全部楼层
captzs 发表于 2019-10-14 22:00
用仿真来验证T网络模式电路的噪声增益和失调电压的增加。信号源内阻1000M电阻等效。运放反向输入端静态基极 ...

   由于电路有G=Ra/Rb的增益,所以带宽就倍缩小G倍。电路的设计者想用三个低值电阻代替一个1G电阻,结果绕不出T网络电路结构固有的缺点,与输入信号是电流或者电荷无关,我认为还是用一个电阻为好。楼主的目标是电荷电路,由于仿真没有电荷源,我没有玩过这样的仿真游戏,不可不懂装懂胡说。

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无字碑|  楼主 | 2019-10-15 10:45 | 显示全部楼层
king5555 发表于 2019-10-14 18:59
,最大增益A=C1/C2,它说是3.3倍,代表C2=2.2n ,是印错成22n。实际增益=(C1串联传感器变动电容量)/C2。
...

这边按照您的思路算了下,结果如下:
1、等效电阻Rf=R1+R2+(R1*R2)/R3,而不是加上(R2||R3),这个是根据运算放大器的T型电阻算的
2、测得的5.667nF是静态电容,是传感器本身自带的电容
3、截止频率这边理解了,但是想了解下如果我要采集0.1Hz~2Hz左右的频率,那么我的截止频率是否应该小于0.1Hz

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无字碑|  楼主 | 2019-10-15 10:46 | 显示全部楼层

这里面的W是指什么频率?截止频率吗?

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无字碑|  楼主 | 2019-10-15 10:55 | 显示全部楼层
captzs 发表于 2019-10-14 22:00
用仿真来验证T网络模式电路的噪声增益和失调电压的增加。信号源内阻1000M电阻等效。运放反向输入端静态基极 ...

这个仿真软件是哪个软件

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zyj9490| | 2019-10-15 11:56 | 显示全部楼层
无字碑 发表于 2019-10-15 10:46
这里面的W是指什么频率?截止频率吗?

在信号范围内,电容阻抗远小于电阻,就是电何放大器。

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