《高频响电荷放大级的研究硕士研究生学位论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高频响电荷放大级的研究硕士研究生学位论文（91页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、图书分类号 TP212 密级 非密 UDC 620 硕 士 学 位 论 文高频响电荷放大级的研究指导教师（姓名、职称） 教授 申请学位级别 工学硕士 专业名称 测试计量技术及仪器 论文提交日期 2012 年 4 月 28 日论文答辩日期 2012 年 6 月 6 日学位授予日期 2012 年 7 月 1 日论文评阅人 副教授 副教授 答辩委员会主席 教授 原 创 性 声 明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式
2、标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名： 日期： 关于学位论文使用权的说明本人完全了解中北大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；学校可允许学位论文被查阅或借阅；学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；学校可以公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后遵守此规定） 。签 名： 日期： 导师 签名： 日期： 中北大学学位论文高频响电荷放大级的研究摘 要压电传感器可以将需要测量的非电量转换为易于被后续电路测量的电信号，并具有体积小、可靠性高、灵敏度高等优异性能，
3、因而它在动态测试中有着广泛的应用。而电荷放大器就是压电传感器后续测量电路中必不可少的一环，电荷放大级是其核心部件，电荷放大级由于具有很高的内阻可较好地拾取由压电传感器产生的微弱电荷量，并输出正比于该电荷量的电压量。本文着重研究电荷放大级的高频响应，具体有以下几个方面：1）介绍压电晶体的压电效应、压电传感器的工作原理和灵敏系数，研究了压电传感器的等效电路，并对压电传感器的测量电路进行原理分析。2）详细阐述电荷放大器的各个电路模块设计，指出它们的功能与工作方式并分析了其中一些模块的传递函数。3）对高频响电荷放大级的原理进行详细分析，得出运放开环增益对其高频响应的重要影响，同时进行了运放的动态特性研
4、究来支持这一观点，并且比较了两种不同运放芯片 OPA340 与 OPA301 组成的电荷放大级的不同高频响应表现。4）从测试系统的工作频带角度分析了不同运放组成的电荷放大级的工作频带区别所在，并在数学软件 Mathcad 下进行了仿真验证。5）初步分析研究了电荷放大级的低频响应。6）通过以上理论分析与仿真，设计制作了电荷放大级的实际电路，并得到了一系列的相应的实测数据，对实测数据与理论分析进行了对比分析与讨论。关键字：压电传感器，电荷放大级，高频响应，Mathcad中北大学学位论文High-frequency response of the charge amplifier stagesAbs
5、tractThe piezoelectric sensor can be measured non-electricity conversion for easy follow-up circuit to measure electrical signals, and has a small size, high reliability, high sensitivity, excellent performance, and thus it is more widely used in the dynamic test. The charge amplifier is essential i
6、n the follow-up measurement circuit of piezoelectric sensor, charge amplifier stage is the core component of the charge amplifier stage due to high internal resistance can be better to pick up the weak amount of charge generated by the piezoelectric sensor , and the output voltage is proportional to
7、 the amount of the charge amount. This paper focuses on the high-frequency response of the charge amplifier stage, specifically in the following areas:1) Introduction of the piezoelectric crystal piezoelectric effect, the working principle of the piezoelectric sensor and the sensitivity coefficient,
8、 the equivalent circuit of the piezoelectric sensor and piezoelectric sensor measurement circuit theory analysis.2) Details of the charge amplifier circuit module design, and pointed out their functions and working methods and analysis of the respective transfer function.3) A detailed analysis of th
9、e principle of the high frequency response of the charge amplifier stage obtained transported to release the loop gain of the high-frequency response, so the dynamic characteristics of the op amp to support this view, and compare the two different op-amp chip OPA340 and OPA301 charge amplifier stage
10、 high-frequency response performance.4) Band angle from the test system analyzes the different op-amp charge amplifier stage operating frequency the difference between the simulation and mathematical software Mathcad.5) Preliminary analysis of the low frequency response of the charge amplifier stage
11、.6) Design the actual circuit of the charge amplifier stage and a series of measured data, a comparative analysis and discussion on the measured data and theoretical analysis by the中北大学学位论文above theoretical analysis and simulation。Keywords: piezoelectric sensor, charge amplifier stage, high-frequency response, Mathcad中北大学学位论文I目 录1 绪论1.1 本文论题的提出、目的及理论意义 .11.2 国内外研究现状及发展趋势 .31.3 本文研究重点 .42 压电传感器原理分析及电荷放大器的电路模块设计2.1 压电传感器原理分析 .62.1.1 引言 .62.1.2 晶体的压电效应 .62.1.3 压电传感器的工作原理 .92.1.4 压电传感器的结构 .102.1.5 压电传感器的等效电路 .122.2 压电传感器测量电路原理分析 .132.2.1 电压放大器 .142.3 电荷放大器的各个电路模块设计 .152.3.1 电荷放大级 .
