低噪声光电检测电路的研究与设计

为了消除光电检测电路的噪声干扰,解决用光电检测电路检测微弱光信号时的噪声问题,文章分析了光电检测电路的内部和外部噪声的来源,设计出了一种低噪声光电检测电路,并给出了光电检测电路的噪声模型,推出了光电检测电路输出信噪比的公式并对影响光电检测电路输出信噪比的因素进行了详细的分析与研究,提出了在设计低噪声光电检测电路时对光电器件、电子元件以及前置放大器等元器件的相关参数的选择方法与依据.     

光电转换前置放大器的噪声分析

本文应用微弱信号检测的方法对光电转换前置放大器的噪声性能进行分析,提出了在设计一个高性能的光电转换前置放大器时,不但要满足系统的带宽、相移和放大倍数等要求,也需要满足低噪声的要求.针对光电转换前置放大器设计中低噪化的要求,提出了对光敏元件和首级放大器元件的选择标准,并得到了放大器系统的低噪化条件,从而使得设计出的光电转换前置放大器的噪声性能最佳.     

低噪声前置放大器有源器件的选择

根据噪声理论及等效噪声模型,本文推导了前置放大器的噪声特性指标.为了达到最佳噪声匹配,分析比较了双极型晶体管(BJT)、集成运放及场效应管(FET)的内阻、噪声特性及三种不同耦合方式的特点,从而总结出对于低内阻信号源较理想的前置放大器的有源器件是单级或多级并联双极型晶体管.     

电子测量仪器基础--信号源(第一部分--CW源)

信号源是射频和微波领域应用最为广泛的仪器。信号源可以分为连续波（CW）源、扫源和信号发生器三大类。CW源的主要指标有频率、幅度和相位噪声，不同的电路和器件决定了它们的精度。CW源主要应用于接收机和放大器等测试领域。     

光电耦合器结构、符号、外形与检测

1.光电耦合器的结构、符号及外形光电耦合器是电-光-电信号传输的传感器件,其发光体和受光体制作在同一密闭器件中,输入端为发光器件(如砷化镓发光二极管),输出端为光敏器件(如硅光电二极管或三极管)。光电耦合器的电路图形符号及外形见图1所示。当输入端有电信号时,发光二极管点燃,光线射向光电三极管,因光电效应,输出端就有亮电流输出,控制受控器件(如放大器、继电器等)。可见,这是一种以光为媒介的电信号传输方式。光电耦合器具有     

数据采集系统中的隔离技术

针对数据采集系统中普遍存在的干扰问题,本文介绍了隔离放大器、模拟光电隔离器和数字光电隔离器等器件用于隔离模拟信号的隔离方法及其各自的特点.     

集成运算放大器噪声参数及其测量

集成运算放大器的噪声参数选用En-In来规定较好,采用正弦波发生器法可以实现器件En、In、N_F的快速测定。DYF-1型运算放大器低频噪声分析仪采用了锁相一同步检波方案。在低频噪声测量时,必须注意仪器的准确定标。     

基于LabVIEW的OCD噪声测试系统设计与实现

介绍了利用LabVIEW开发的一套高性价比的噪声测试系统,能够对采集来的器件噪声信号进行互谱计算,自动完成对光电耦合器(0ptoelectronic Coupled Device,OCD)的可靠性筛选,同时以spreadsheet和txt的格式保存测试数据,形成数据库.该系统已成功地应用于航天用光电耦合器的可靠性筛选.     

2．0～2．4GHz限幅低噪声放大器设计

介绍了S波段限幅低噪声放大器的一种新的设计方法：为了兼顾噪声性能与体积的要求,创新性的采用了集总参数与分布参数混合匹配的方法。运用ADS仿真软件对结构进行了优化设计,考虑了器件的寄生参数的影响以及器件封装对版图的影响,使仿真结果更接近实际电路。论文首次系统的给出了在放大器调试中常出现的自激问题的解决方法。测试结果表明：采用无源自激励方法设计的前置限幅器能够承受超过400W的脉冲功率冲击,放大器噪声、增益、驻波也很好的达到了预期指标。     

基于噪声仿真的EMI滤波器研究

提出一种依据仿真得到的开关电源噪声进行电磁干扰(EMI)滤波器设计的方法.针对Boost功率因数校正变换器,应用SABER软件仿真不同寄生参数下的噪声幅值,得到了影响共模噪声和差模噪声的主要因素:差模噪声主要是由功率器件的高频模型引起的,而共模噪声则与无源器件的高频模型以及MOSFET对地漏电容相关,且随着漏电容的增加而增加.在考虑功率器件的高频模型、MOSFET的对地漏电容以及无源器件的高频寄生参数等影响的情况下,采用噪声仿真的方法分离出变换器的共模噪声和差模噪声.在此基础上,应用插入电压增益的方法,计算出共模滤波器和差模滤波器的截止频率,设计了EMI滤波器.实验验证了仿真的准确性以及滤波器设计方法的正确性.     

All-Fiber Low-Noise High-Power Femtosecond Yb-Fiber Amplifier System Seeded by an All-Normal Dispersion Fiber Oscillator

We report an all-fiber, high-power, low-noise amplifier system seeded by an all-normal-dispersion-mode-locked Yb-doped fiber laser oscillator. Up to 10.6 W of average power is obtained at a repetition rate of 43 MHz with diffraction-limited beam quality. Amplified pulses are dechirped to sub-160-fs duration in a grating compressor. It is to our knowledge the first high-power source of femtosecond pulses with completely fiber-integrated amplification comprising commercially available components. Long-term stability is excellent. Short-term stability is characterized and an integrated laser intensity noise of $≪$0.2% is reported. We also conclude that all-normal dispersion fiber oscillators are low-noise sources, suitable as seed for fiber amplifiers. Detailed numerical modeling of both pulse generation in the oscillator and propagation in the amplifier provide very good agreement with the experiments and allow us to identify its limitations.      

激光外差探测中外差信号检测方法研究

为了检测激光外差探测中的微弱信号,分析了激光外差探测原理,提出了采用锁相放大器与采样积分器检测激光外差信号,锁相放大器是利用压缩等效带宽抑制噪声检测周期信号,采样积分器是利用取样和平均化技术测定深埋在噪声中的周期性信号,这2种方法在激光外差信号检测中可大幅度改善信噪比。     

发电机定子绕组局部放电在线监测中来自励磁侧的干扰特性的研究

干扰的抑制是局部放电在线监测技术的关键问题之一。深入、系统地研究各种干扰源及其传播通道的特性,全面了解局放信号干扰之间特征的不同,对提高干扰抑制措施的有效性具有重要意义。大功率整流励磁供电电源和火花放电是由励磁制引入的主要干扰源。在实验的基础上,研究了这两种干扰源及其传播通道的特性,分析辽两种对定子绕组局部放电在线监测的影响。     

一种高增益级联微波放大器设计与实现

由于某型设备的微波小信号放大需求,需要设计一款高增益微波放大器。本文给出了一种增益大于100 dB的多级放大器设计思路及设计过程,针对此设计进一步讨论了前置放大器、中间级放大器、末级放大器及混频器等各单元的器件的选择,完成了电原理图的设计以及PCB板的布置,最后对该放大器的进行了实测,结果表明该放大器实际总增益在105±0.130.24 dB,增益精度<±0.5 dB,达到了设计要求。目前此放大器已运用于某型发信监测设备中并取得了良好的效果。     

基于虚拟仪器的电力线信道噪声发生器的设计

为了方便对中压电力线通信调制与编码硬件电路的调试,提出一种基于虚拟仪器技术的中压电力线信道噪声发生器的设计方法,利用该方法设计的噪声发生器可模拟产生电力线信道的背景噪声、随机突发噪声等。本设计利用MATLAB建立符合中压电力线信道噪声特性的噪声模型,以此模型为基础,通过MATLAB与LabVIEW混合编程,基于虚拟仪器采集卡输出参数可变的噪声,并通过功放电路输出。实验结果表明,该噪声发生器能够产生符合信道噪声特性的噪声信号,可以为实验室测试调制与编码硬件电路的性能提供便利。     

一种电流型D类功放高频自激驱动电路

为了解决物理美容设备中电流型D类功放自激驱动栅源电压过高的问题,设计了一种实用电流型D类功放的高频自激驱动电路。通过改变电路中直流偏置电压、MOS管驱动级的电容、漏源间的电容以及两管漏极间电容、供电电压的方法,解决驱动栅源电压过高的问题。通过理论和试验分析,完成电路的设计。通过试验,做到了栅源电压不超过±30V,谐振频率可以达到2MHz左右。该电路具有分离元件少,结构简单,效率高等优点。将该电路实际应用到一款物理美容设备中时,达到了很好的消脂、美白、嫩肤效果。     

降低千伏级电机噪声的研究

提出降低电机噪声的重要性,明确了电磁噪声、机械噪声、通风噪声是电机的主要噪声源;应用噪声的迭加与分离理论,在实例分析中分析各噪声源在总噪声的构成比例,确定影响电机噪声的主要因素,提出降低噪声的措施及产生的效果.     

频谱分析仪对数放大器的设计与实现

中频对数放大是超外差频谱分析仪特有的关键技术之一,它极大地提高了频谱分析仪的显示动态范围.本文介绍了一种采用极联结构、逐次逼近型的中频对数放大器,它不但具有大的动态范围,同时具有良好的转换线性和温度稳定性.本文详细分析了这种对数放大器的构成原理及其误差来源和修正方法,并对实际设计中存在的问题进行了讨论.最后,本文给出了仿真与实验结果.     

一种微电流测量方法的研究

为实现一种高准确度、快速、稳定测量微电流信号的方法,从而运用开关调制、低通滤波、运放反馈、多级放大、差分、状态判别电路等构成整个测量系统,解决了多级放大与运放电路饱和的问题,提高了测量系统的信噪比。设计出最小量程10pA,最小分辨率0.5pA,准确度可达0.5级的微电流测量仪。试验结果表明,影响微电流测量的主要因素是工频干扰和电路失调,设计所采用的低通滤波、屏蔽能够有效抑制工频噪声;开关调制放大电路、差分电路能够有效消除电路失调带来的测量误差。     

三类宽带高增益超声检测调理电路设计与比较

针对医用宽带超声小信号检测的不同效益需求,以分立元件、分立元件与集成运放结合、专用集成芯片3类可变增益放大电路为核心,分别给出不同类型的超声检测调理电路设计方案,并对其优缺点和适用范围进行了讨论。最后以PR5800超声收发器作为标准源,测试了基于放大器AD8334的实验电路,对脉冲超声信号进行放大和滤波,获得稳定的80 dB放大波形,并通过计算其信噪比换算了电路的输入噪声密度为0．7 nV／ Hz。所述电路能很好地达到80 dB最大增益、30 M Hz带宽＠80dB、输入噪声密度＜5 nV／ Hz的设计要求,为超声前端设计的成本、灵活度、方便性等问题提供了很好的参考。