一种新型电荷放大器的设计与研究 ① 樊春玲 李志全 唐旭晖(燕山大学电器工程学院，秦皇岛 066004)摘要 介绍了一种新颖电荷放大器的设计结构及其工作原理，阐述了实验样机。
使用电荷放大器的限制因素 电荷放大器工作原理多数2113传感器的感应部5261分能将机械量4102转变成微弱的电荷量Q，而且输出阻抗Ra极高。而通1653过适配电荷放大器就将此微弱电荷变换成与其成正比的电压，并将高输出阻抗变为低输出阻抗。Ca 配接传感器自身电容一般为数千pF，1/2 RaCa决定传感器低频下限。Cc 传感器输出低噪声电缆电容。一般采用的导线值为100－300pF/米。Ci 运算放大器A1输入电容典型值3pF。2.电荷变换级A1，采用高输入阻抗、低噪声、低漂移宽带精密运算放大器。反馈电容Cf1有101pF、102pF、103pF、104pF四档。根据米勒定理，反馈电容折合到输入端的有效电容量是C=（1+K）Cf1。其中K为A1开环增益典型值为120dB，即106倍。Cf1取100pF最小时C约为108pF。假设传感器输入低噪声电缆长度为1000米，则Cc为95000pF。假设传感器Ca为5000pF，则CaCcCiC并联后CaCcCi总电容约为105pF，三者总电容与C相比105pF/108pF=1/1000。换句话说5000pF自身电容的传感器输出电缆1000米，折合到反馈电容也只影响Cf1 0.1%的精度，而电荷变换级的输出电压为传感器输出电荷Q/反馈电容Cf1，因此也只影响输出电压0.1%的精度。电荷变换级的输出电压为Q/Cf1，所以当反馈电容分别为101pF、102pF103pF、104pF时，。
求电荷放大器？？ 求电荷放大器？电荷放大器实际上是积分器的一种具体应用，从数学上讲，积分器的输入输出关系为：Vout(t)=int{[k.Vin(t)+V0(t)]dt}[t0，t]，（这里假设输入输出均为电压信号。
电荷放大器工作原理 电荷放大器由电荷变换级、适调级、低通滤波器、高通滤波器、末级功放、电源几部分组成。1.电荷放大器可配接压电加速度传感器。其特点是将机械量转变成与其成正比的微弱电荷Q，而且输出阻抗Ra极高。电荷变换级是将电荷变换为与其成正比的电压，将高输出阻抗变为低输出阻抗。Ca 配接传感器自身电容一般为数千pF，1/2 RaCa决定传感器低频下限。Cc 传感器输出低噪声电缆电容。一般采用的导线值为100－300pF/米。Ci 运算放大器A1输入电容典型值3pF。2.电荷变换级A1，采用高输入阻抗、低噪声、低漂移宽带精密运算放大器。反馈电容Cf1有101pF、102pF、103pF、104pF四档。根据米勒定理，反馈电容折合到输入端的有效电容量是C=（1+K）Cf1。其中K为A1开环增益典型值为120dB，即106倍。Cf1取100pF最小时C约为108pF。假设传感器输入低噪声电缆长度为1000米，则Cc为95000pF。假设传感器Ca为5000pF，则CaCcCiC并联后CaCcCi总电容约为105pF，三者总电容与C相比105pF/108pF=1/1000。换句话说5000pF自身电容的传感器输出电缆1000米，折合到反馈电容也只影响Cf1 0.1%的精度，而电荷变换级的输出电压为传感器输出电荷Q/反馈电容Cf1，因此也只影响输出电压0.1%的精度。电荷变换级的输出。
电荷放大器工作原理 电荷放大器由电荷变换级、适调级、低通滤波器、高通滤波器、末级功放、电源几部分组成。1.电荷放大器可配接压电加速度传感器。其特点是将机械量转变成与其成正比的微弱电荷。
电荷放大器是怎样工作的？它是怎样实现加速度，速度和位移之间的转换的？ 压电加速度传感器在振动与冲击测试中应用最为广泛，但由于压电传感器的压敏元件具有很高阻抗，需要一个前置放大器将传感器的高阻抗输出信号转换为低阻抗信号。外置的前置放大器可分为电压放大器与电荷放大器两种，电压放大器虽然结构简单，线性度和稳定性好，但它的灵敏度受电缆分布电容的影响，当连接电缆长度发生变化时，电压灵敏度也会随之发生变化。电荷放大器的灵敏度虽然受电缆分布电容的影响很小，但电缆受到振动和弯曲时，电缆芯线和绝缘体之间、绝缘体和金属屏蔽层之间由于相对移动摩擦产生静电荷，会造成电缆噪声。这些都给测试工作带来了麻烦。ICP（Integrated Circuits Piezoelectric）传感器就是指内置集成电路的压电传感器。与外置前置放大器的压电传感器相比，它可以克服以上缺点。典型的ICP系统通常采用恒流源供电，供电电缆同时做为信号输出线，输出低阻抗信号。整个系统包括ICP传感器，普通的双芯电缆和一个不间断电源，所有的ICP系统都需要一个不间断电源为ICP传感器提供恒定的电流。ICP传感器的高频响应通常受三个因素的限制：传感器的固有频率、内置放大器的类型以及传输电缆。ICP传感器的低频响主要考虑两个因素：一是传感器的放电时间常数；。
