測力傳感器放大器設計

電氣工程論文編號:DQ173   論文字數:14450,頁數:47

目 錄
摘  要 I
Abstract II
1  緒論 1
1.1 研究背景及意義 1
1.2 本設計的要求和安排 2
2  傳感器 3
2.1 傳感器分類 3
2.2 傳感器的靜態特性 4
2.3 傳感器的動態特性 4
2.4 傳感器的線性度 4
2.5 傳感器的靈敏度 5
3 運算放大器 6
3.1 運算放大器的發展概況 6
3.2 運算放大器發展的特點 6
3.3 運算放大器發展的幾個主要方向 7
3.4 運算放大器的特點 7
3.5 運算放大器的結構 11
3.6 運算放大器的應用 23
4 MOS管的基本特性 26
4.1  MOSFET的結構 26
4.2  MOSFET的工作狀態 27
4.3  MOS管的小信號模型 28
4.4  MOS管的噪聲及對精度的影響 31
5  測力傳感器放大器設計 33
5.1 穩壓電源設計 33
 5.2 放大電路設計 35
 5.3電路板安裝與調試  38
6  結論 41
致謝 42
參考文獻 43

摘  要

 運算放大器廣泛應用于各種模擬電路、數模混合電路中，而由于各自所用的目標電路不同，側重的指標也有所差別。對國內外相關的研究動態進行了仔細的調研，分析了運算放大器的一些性能指標，仔細比較了各種實現電路的優缺點。在文獻綜述的基礎上，設計了一種運用集成運放組成的放大電路，實現對測力傳感器等的微弱電壓信號的放大。并要求放大器的放大倍數可調，以實現對比較大的范圍的被測信號的測量。測量放大器的前級采用差分放大，然后經過雙端信號到單端信號的轉換，并經比例放大器進行放大，從而實現對放大倍數的控制。
 結果表明，所設計的測力傳感器放大器基本滿足指標要求。測試后的電路已應用于測力傳感器放大電路中。

關鍵詞：傳感器、運算放大器、集成電路、高增益

Abstract

Operational amplifier is widely used in all kinds of analog and mixed-signal circuit. There are many differences of focused performance because it is applied for differential circuit. According to the most recent research of relative field,the specification of the operational amplifier are discussed. All kinds of structure of low-votage op-amp were compared and analyzed. On the base of the structure of other papers, a circuit was designed, which primarily through the use of integrated operational amplifier circuit to enlarge the composition of measurement of the sensors weak voltage signal amplification, requiring a higher common mode rejection capability. So differential input is the measurement of the pre-amplifier, and then after a two-terminal signal to the single-ended signal conversion,and ultimated by the ratio of the amplifer amplification.
The results demonstrate that the sensor amplifier satisfies the parameters set beforehand. After slight modification, this circuit has been successfully applied to capacitor accelemeter.

Keywords：sensors、operational amplifier、integrated circuit、high gain