基于模拟开关和运放几种组合配置下的解调电路研究

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wulizhu11
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
电容位移传感是高精度空间惯性传感器的关键技术之一,主要采用基于桥式结构的高频调制解调的测量原理。由于空间引力波探测中惯性传感器的位移传感需达到毫赫兹测量频带,而目前国内外研究结果表明解调电路噪声是影响电容位移传感低频性能的主要来源之一,因此本文针对解调电路的低频性能开展了理论和实验研究,取得的主要成果如下。首先,本文对解调电路的基本工作原理和主要方案进行了系统介绍,重点基于电子开关型解调电路,设计了六种具体实现方案,其中前四种解调电路方案的基本原理是:先对信号进行正负放大,再用模拟开关进行解调;后两种解调电路方案的基本原理是:先用模拟开关检波,再对信号进行差分放大和低通滤波。本文给出了六种方案的参数设计和噪声分析,同时分析了模拟开关电荷注入效应的影响,设计结果表明电路组合:模拟开关(ADG613)+差分放大(运放为AD8629)+低通滤波(运放为AD8629)即方案6本底噪声较低,为后续实验测试研究奠定了一定的理论基础。其次,本文对上述六种方案进行了电路标定和噪声测试。实验数据分析表明,电路标定结果在误差范围内与理论预期保持一致;将六种方案进行实验对比,方案6结果最优,等效输入电压噪声水平在1m Hz处达到了0.7μV/Hz1/2,与理论分析一致。该方案能达到此效果主要得益于:电路结构和运算放大器AD8629低频的优异性能,后续可以基于此电路结构对电路整体性能进行改进提升。基于方案6开展了模拟开关性能影响实验,结果表明模拟开关性能对电路噪声的贡献小于0.4μV/Hz1/2。最后,基于最优解调电路方案,搭建了电容位移传感电路,开展了电路的灵敏度系数标定和电路分辨率测试实验研究。在灵敏度系数为10.5V/p F的条件下,测试结果表明1m Hz处电容位移传感分辨率可达2.5×10-7p F/Hz1/2,相对未优化前的解调电路改善了近4倍。
其他文献
自由基参与的化学反应一般活性很高,但是选择性较差。生物体内的自由基酶能够很好地调控自由基诱导的生物化学反应的活性和选择性。S-腺苷甲硫氨酸(SAM)自由基酶是最大的自由基酶家族,它们参与催化很多具有挑战性的生物化学反应。针对SAM自由基酶催化反应机理的探索能够帮助人们深入理解调控自由基参与反应的活性和选择性,具有重要的参考价值和理论意义。本论文运用量子力学和分子力学(QM/MM)组合的方法研究了非
激光能够快速、高效地对红外热像仪实施干扰,甚至毁伤红外探测器,激光定向干扰已成为红外对抗的重要方式。目前,对于定向激光饱和干扰红外热像仪的机理及仿真研究,国内外科研机构开展了大量的工作,主要侧重于实验室近距离验证推算和软件仿真评估。针对外场条件下提高干扰效能,实现对干扰光斑位置控制和尺寸控制研究较少。因此,本文对激光饱和干扰热像仪的机理、饱和光斑位置及尺寸控制进行了研究。主要研究内容如下:分析了国
【目的】通过对瘤胃液中分离所得的菌株进行研究,为益生菌制剂的制备提供基础数据。【方法】采集10头健康荷斯坦奶牛的瘤胃液,通过涂布、特性培养、纯化等步骤获得单一菌株,提取细菌DNA,进行16S rDNA的PCR扩增。通过16S rDNA基因测序鉴定后进行序列比对并构建系统发育树,确定菌株种类。对不同种类的细菌进行0~48 h的培养测定其生长特性,并进行耐酸碱和耐胆盐试验。【结果】通过涂布分离菌株得到
随着我国城乡居民生活水平的不断提高,居民用户负荷在社会负荷结构中所占比例逐步提升,同时,随着电网峰值负荷的逐年攀升,如何保证电力系统在高峰负荷时的长期安全稳定性运行成为了亟待解决的重要问题。居民用户负荷具有数量众多、分布广泛等特点,在居民用户负荷预测的基础上,有效地整合和利用居民用户需求响应资源能够对缓解电网运行压力起到关键性作用。本文在调研居民用户负荷预测和需求响应现状的基础上,研究了面向居民用
目的研究出生24小时内的Balb/C小鼠感染MCMV后的听力、耳蜗结构和听皮层的变化,并探讨其在渐进性听力减退中的作用。方法将出生后24小时内的Balb/c小鼠随机分为感染组(50只,1.3-1.8g,雌雄不限)和对照组(50只,1.3-1.8g,雌雄不限),分别给腹腔注射MCMV(murine cytomegalovirus)(感染组,记作MCMV组)或等量DMEM(Dulbecco’s mod
为了探究盐度对橄榄蛏蚌Solenaia oleivira幼蚌存活率、呼吸代谢和摄食代谢以及能量收支的影响,并探索橄榄蛏蚌在滨海NaCl型盐碱地或滩涂养殖可能性,采用等间对数法进行了橄榄蛏蚌幼蚌在淡水(0.2) 和盐度(2.00、3.31、3.70、4.24、4.92、5.82、7.00) 中的存活率研究,并采用室内静水法进行了2.23盐度下的耗氧率、排氨率、摄食率、排粪率等的研究,建立能量收支方程
基于模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)的高压柔性直流输电技术凭借其高度模块集成化设计、开关损耗小、功率控制较为灵活等诸多优势,在新型电力系统中扮演越来越重要的角色。但结合实际工程中相关报道,可知MMC并网系统的高频振荡问题相对于其他电力电子装备而言更加突出,严重威胁电网的安全稳定运行。现有研究工作主要集中分析了长链路延时和基频电流控制器参数对MM
单晶硅材料作为一种性能优异的晶体材料,广泛应用于高端精密芯片与航天光学元件的制造,但其硬度高、脆性大,传统机加工方式无法满足高精度低损伤的加工需求。近年来出现的微激光辅助超精密加工技术可实现单晶硅的塑性加工,为解决单晶硅元件高效率、高精度加工的制造难题提供了新的方案。该技术的核心是实现脆性单晶硅材料的塑性切削,但已有研究对微激光辅助加工过程中的单晶硅脆塑转变过程的探索尚不充分,激光辅助参数与刀具几
随着能源危机、排放以及石油对外依存问题日益凸显,节能减排迫在眉睫。甲烷作为替代燃料其应用前景非常可观。甲烷燃烧时往往需要结合稀释气体,研究者们对稀释气体对甲烷预混层流火焰速度的影响进行了研究,主要将其分为包含稀释效应和热效应的物理效应,以及化学效应。但现阶段还存在对三种效应影响占比研究较少、对热效应参数研究的缺乏、对化学效应的试验研究缺乏等问题,因此本文主要研究了这些方面,并以非稀释物理效应取代了
当前,智能电网的建设目标对电力系统设备的信息化、自动化提出了更高要求。及时准确地发现和处理故障设备是提高系统供电可靠性的重要手段,由于电流或电压致热效应,电力设备在故障时往往伴随温升。红外热像仪是运维人员检测和诊断设备热故障的主流方式,但这种方法存在一定的局限性。一方面,红外相机普遍价格高、像素低,在设备密集处空间定位一般;另一方面,红外设备有一定的操作门槛,需要根据被测对象的材料调节发射率。可见