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電荷放大器原理

更新時間：2024-07-18      瀏覽次數(shù)：1009

如上所述，壓電傳感器在受到壓力時會產(chǎn)生微小的電荷。電荷放大器的作用是將這種微小的電荷轉(zhuǎn)換成可測量的電壓。


1. 電荷轉(zhuǎn)換

電荷放大器將與壓電傳感器施加的壓力成正比的負(fù)電荷輸出轉(zhuǎn)換成正比電壓。利用現(xiàn)代電荷放大器，還可以直接以數(shù)字形式使用該信號。


將電荷轉(zhuǎn)換為電壓信號可提供可輸入到數(shù)據(jù)處理儀器（例如 DAQ、FFT 分析儀或示波器）的信號。


2. 放大機制

當(dāng)電荷放大器將微小電荷轉(zhuǎn)換為電壓時，它使用積分放大器。如果積分放大器的電容容量為Cg，微小電荷為Q，則電壓V可以為V=Q/Cg。


電荷放大器的積分放大器由運算放大器和電容器組成的電路組成。該電路對隨時間流入電容器的電流進行積分并放大電荷。


所有輸入電荷都充入電容器。有一種積分電路與電荷放大器的積分放大器非常相似。這是一個在輸入端加了一個電阻的電路，它是一個電流/電壓轉(zhuǎn)換電路。它具有隨時間對電壓進行積分并放大的特性。


3. 噪音消除/保護功能

有些電荷放大器在輸出點配備高通濾波器和低通濾波器以消除噪聲。此外，可以將電阻器連接到電荷放大器的放大器電路的輸入端。該電阻的目的不是用于電流/電壓轉(zhuǎn)換，而是用于防止輸入信號過大。


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