電磁超聲換能器的前置放大電路設(shè)計(jì)
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1．2 應(yīng)用AD620設(shè)計(jì)的放大器
在進(jìn)行微弱信號(hào)檢測(cè)中，為了減少集成運(yùn)算放大器對(duì)電路的干擾，應(yīng)選擇接近理想運(yùn)算放大器的芯片。要求具有較小的輸入偏執(zhí)電流、輸入偏執(zhí)電壓和零漂，具有較大的共模抑制比和輸入電阻。因此，在另一種電路設(shè)計(jì)中，應(yīng)用AD620對(duì)第一種電路進(jìn)行改進(jìn)。AD620是AD公司生產(chǎn)的高精度單片儀表運(yùn)放，它擁有差分式結(jié)構(gòu)，對(duì)共模噪聲有很強(qiáng)的抑制作用，同時(shí)擁有較高的輸入阻抗和較小的輸出阻抗，非常適合對(duì)微弱信號(hào)的放大，而且AD620具有很好的直流和交流特性，更有低功耗、高輸入阻抗、低輸入失調(diào)電壓、高共模抑制比等優(yōu)點(diǎn)，其外部電路連接方便簡(jiǎn)單，只需要一個(gè)連接于1，8腳的外接電阻就可調(diào)節(jié)放大倍數(shù)。增益G=49．4 kΩ／RG+1。其中：RG為1和8腳連接的外電阻。AD620主要特點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：帶寬800 MHz，輸出功率24 mW；功率增益120 dB；工作電壓±15 V；靜態(tài)功耗0．48 mW；輸入失調(diào)電壓≤60μV；轉(zhuǎn)換速率1．2 V／μs；最大工作電流1．3 mA；輸入失調(diào)電壓5μV；輸入失調(diào)漂移最大為1μV／℃；共模抑制比93 dB。應(yīng)用AD620設(shè)計(jì)的電路如圖2所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/186938.htm
2 采用Multisim 10軟件仿真
2．1 軟件介紹
Multisim 10是由美國(guó)國(guó)家儀器公司(National Instrument，NI公司)推出的，相對(duì)于Multisim 10的仿真軟件，它具備更加形象直觀人性化的特點(diǎn)，提供了16 000多個(gè)高品質(zhì)的模擬、數(shù)字元器件；各種分析方法(直流掃描分析，參數(shù)掃描分析等)；電壓表、電流表和多臺(tái)儀器(數(shù)字萬(wàn)用表、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器等)。該軟件大多數(shù)采用的是實(shí)際模型，保證了仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的真實(shí)性和實(shí)用性。應(yīng)用Multisim 10可以進(jìn)行模擬電路、數(shù)字電路、模數(shù)混合以及射頻電路的仿真。其中，它的高頻仿真和涉及環(huán)境是眾多通用仿真電路軟件中所不具備的。本文設(shè)計(jì)的是μV級(jí)的電壓信號(hào)放大。采用了2種方案，通過(guò)Multisim 10的仿真來(lái)對(duì)這兩種電路性
能進(jìn)行比較。
2．2 仿真比較
(1)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的設(shè)置。在軟件中打開(kāi)信號(hào)發(fā)生器，因本文使用的信號(hào)頻率范圍一般為25 kHz～1 MHz，為了模擬傳感器接收到的信號(hào)，在此范圍中，選取輸入信號(hào)頻率為100 kHz，幅度為100μF的正弦波信號(hào)來(lái)做分析比較，函數(shù)發(fā)生器設(shè)置如圖3所示。
(2)電路的幅頻特性仿真與比較。應(yīng)用此軟件中的波特圖儀(Bode Plotter)對(duì)兩電路的幅頻特性進(jìn)行仿真比較，設(shè)置的觀察頻率范圍是25 kHz～1 MHz，結(jié)果如圖4所示。
評(píng)論