广泛的电子电路之一、也是构成其他电子电路的基础单元电路。所谓放大,就是将输入的微弱信号(简称信号,指变化的电压、电流等)放大到所需要的幅度值且与原输入信号变化规律一致的信号,即进行不失真的放大。只有在不失真的情况下放大才有意义。本设计中可用到电荷放大器或电压放大器对传感器输入信号进行放大。2.1.1电荷放大器压电传感器与电荷放大器的连接电路如图:图2-1电荷放大器在理想运放条件下,图中R和C两端电压均为0,即流过电流为0,因此电荷源电流全部流过,即。故有:(2-1)电荷放大器输出电压与输入电荷之间的转换关系为(2-2)式中(2-3)可见电荷放大器输出电压与输入电荷之间的转换关系具有一阶高通滤波特性,其转换灵敏度为(2-4)即(2-5)可见电荷放大器输出电压与压力传感器所受力也具有一阶高通滤波特性,其转换灵敏度为(2-6)由此可见,在采用电荷放大器的情况下,灵敏度只取决于反馈电容,而与电缆电容无关,因此在更换电缆或需要使用较长电缆时,无需重新矫正灵敏度。在电荷放大器的实际电路中,灵敏度的调节可采用切换的办法。通常在100~10000pF之间选择。为了减小零漂,提高放大器工作的稳定性,一般在反馈电容的两端并联一个大电阻,约,其功用是提供直流负反馈。电荷放大器的时间常数相当大,下限截至频率低达,上限高达100kHz,输入阻抗大于,输出阻抗小于100,因此压电式传感器配用电荷放大器时,低频响应比配用电压放大器好得多,可对准静态的物理量进行有效的测量。上式中不能为0,所以不论采用电压放大还是电荷放大,压电式传感器都不能测量频率太低的的被测量,特别是不能测量静态参数。因此压电传感器多用来测量加速度和动态力或压力。2.1.2电压放大器压电传感器与电压放大器的连接电路如图所示:图2-2电压放大器图中电压放大器输入电压为(2-7)式中(2-8)(2-9)电压放大器增益为(2-10)输出电压为
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