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微电容检测电路的设计和噪声分析
  • ISSN号:1002-1841
  • 期刊名称:《仪表技术与传感器》
  • 时间:0
  • 分类:TN911[电子电信—通信与信息系统;电子电信—信息与通信工程]
  • 作者机构:中北大学电子测试技术重点实验室,山西太原030051
  • 相关基金:国家杰出青年科学基金项目(61525107);国家自然科学基金资助项目(61127008)
中文摘要:

微电容检测电路需要测量由电容式微机械超声换能器产生的高频微弱且夹杂噪声的信号,针对此问题,文中首先设计了基于跨阻放大的检测电路;然后构建了检测电路的等效噪声模型,并根据噪声理论和叠加原理,推导了电路的输出噪声计算公式,进而算出电路噪声电压;最后通过水下测试系统的搭建验证了微电容检测电路的可行性,并测得电路实际检测精度为5 n A,与理论计算检测精度为相同量级,证明了文中提出的噪声模型与计算公式的正确性。

英文摘要:

Weak capacitance detection circuit needs to measure a high frequency, weak and mixed with the noise signal that comes from the capacitance micro-machined ultrasonic transducer.For this problem, firstly, the paper designed a detection circuit based on the transimpedance amplification.Then the paper built equivalent noise model of detection circuit and deduced formulas that was about output noise of the circuit according to the noise theory and the principle of superposition, and then calculated noise voltage of the circuit.Finally, the paper verified feasibility of the weak capacitance detection circuit through building underwater test system and measured the actual detection accuracy that was 5 nA, and the magnitude of detection accuracy was the same with magnitude of theoretical calculation.The results verified the correctness of the noise model and calculation formula that were proposed in this paper.

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期刊信息
  • 《仪表技术与传感器》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:沈阳仪表科学研究院
  • 主办单位:沈阳仪表科学研究院
  • 主编:刘凯
  • 地址:沈阳市大东区北海街242号
  • 邮编:110043
  • 邮箱:bjb@17sensor.com
  • 电话:024-88718630 88718620
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-1841
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1154/TH
  • 邮发代号:8-69
  • 获奖情况:
  • 2007年获得北方优秀期刊奖,2007年荣获机械工业期刊质量评审一等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 波兰哥白尼索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:16968