精品一区二区国语对白,国产成人精品三上悠亚久久,欧美性猛交xxxx88,亚洲中文字幕国产av,极品少妇被猛得白浆直流草莓视频,91精品成人www

摘要：針對(duì)微型氣體流量計(jì)對(duì)微弱信號(hào)采集的要求，采用超低偏置電流的放大芯片LMP7721，輔以Guard環(huán)保護(hù)技術(shù)，再加上24位高精度A／D轉(zhuǎn)換器ADS1211，設(shè)計(jì)了一種超高分辨率、低噪聲的弱信號(hào)采集系統(tǒng)。通過(guò)將數(shù)字和模擬部分分開(kāi)布局，以及合理的電源和地線設(shè)計(jì)，系統(tǒng)的性能得到了保證。實(shí)驗(yàn)表明：采集系統(tǒng)的小可分辨信號(hào)接近0．1mV，噪聲RMS值小于50μV。
0引言
微型氣體流量計(jì)用于檢測(cè)微小氣體流量，在精密半導(dǎo)體、微型色譜系統(tǒng)、反應(yīng)裝置系統(tǒng)以及真空鍍膜等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。這種儀器的特點(diǎn)在于能監(jiān)測(cè)到微小的流量變化，如分辨率達(dá)0．01mL／min的流速變化，這就要求相關(guān)聯(lián)的信號(hào)采集系統(tǒng)具有相應(yīng)的高分辨能力，因此，研制低噪聲水平的超高分辨率信號(hào)采集系統(tǒng)就顯得尤為重要。本文利用超低偏置電流放大芯片LMP7721，輔以Guard環(huán)保護(hù)技術(shù)，再配合BB公司的4通道24位A／D轉(zhuǎn)換器ADS1211，設(shè)計(jì)滿足微型氣體流量計(jì)需要的超高分辨率、低噪聲的信號(hào)采集系統(tǒng)。
1總體設(shè)計(jì)
微型氣體流量計(jì)的系統(tǒng)組成如圖1所示，流量傳感器原理如圖2所示，氣體先后經(jīng)過(guò)流量計(jì)的2只熱敏電阻器，由于氣流對(duì)兩熱敏電阻器的熱損耗不同，從而造成電橋不平衡，輸出一個(gè)與氣體流速相關(guān)的弱電壓信號(hào)。該弱電壓信號(hào)經(jīng)高精度運(yùn)放放大到一定幅度后，再經(jīng)高分辨率A／D轉(zhuǎn)換器與MCU處理、運(yùn)算后，即可反演出對(duì)應(yīng)的流速值，測(cè)量結(jié)果可由LCD顯示，或通過(guò)串口等通信接口在上位機(jī)顯示實(shí)時(shí)的測(cè)量曲線。

1．1放大電路設(shè)計(jì)
選用的放大器件為NI公司的極低偏置運(yùn)放LMP7721，
該運(yùn)放具有不超過(guò)2OfA、的偏置電流和26μV的偏置電壓，且溫度特性良好（<1．5μV/℃）；而不超過(guò)2mA的額定電源電流使其適用于便攜式應(yīng)用。目前，LMP7721在光電測(cè)量、生化檢測(cè)等弱信號(hào)檢測(cè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
與普通的運(yùn)放一樣，LMP7721可以方便地配置成同相或反相放大模式，但是與普通的運(yùn)放相比，由于輸入信號(hào)太微弱（V級(jí)），輸入端的漏電保護(hù)就顯得格外重要。漏電流的產(chǎn)生往往與P,CB板的不清潔有關(guān)。由于油污、潮濕等原因，使得PCB的電阻率降低，此時(shí)板上其他位置與輸入端之間的電位差就會(huì)產(chǎn)生漏電流，這種漏電流在很多弱信號(hào)檢測(cè)的應(yīng)用中是不可忽略的。為了避免這種干擾，可以采用Guard方法，其基本原理就是在敏感的引腳外圍設(shè)置保護(hù)環(huán)，并且保護(hù)環(huán)的偏置電壓與敏感引腳的偏置電壓相同，這樣漏電流就會(huì)通過(guò)保護(hù)環(huán)流向模擬接地端，而不會(huì)對(duì)輸入產(chǎn)生干擾。例如：對(duì)于反相和跨阻放大器（如光電檢測(cè)器），可以將保護(hù)環(huán)連接到同相輸入引腳VIN，如圖3所示，這將使保護(hù)環(huán)偏置為與運(yùn)放的基準(zhǔn)電壓：相同的電壓。類似的，同相放大器將保護(hù)環(huán)連接到反相輸入引腳VIN-這將使保護(hù)環(huán)偏置為共模輸入電壓。LMP7721的保護(hù)環(huán)可以設(shè)置成圖4所示的形狀，圖中u1為L(zhǎng)MP7721的焊盤(pán)，LMP7721的管腳封裝將同相反相輸入端都置于左側(cè)，使得保護(hù)環(huán)很容易設(shè)計(jì)，如圖中大環(huán)內(nèi)的小環(huán)所示。大環(huán)則將反饋電阻器、電容器等敏感元件全部包含在其中，屏蔽了可能的干擾，進(jìn)一步保證了系統(tǒng)的性能。

1．2高分辨率A／D轉(zhuǎn)換器
設(shè)計(jì)高精度信號(hào)采集系統(tǒng)，必須對(duì)采集到的電壓信號(hào)進(jìn)行高精度的A／D轉(zhuǎn)換，本文采用BB公司的4通道24bit高精度A／D轉(zhuǎn)換器ADS1211。ADS1211為Delta—Sigma型A／I）轉(zhuǎn)換器，l000Hz采樣率以內(nèi)擁有20位以上的有效分辨率；片內(nèi)呵編程放大器提供1~16倍的增益，能夠滿足不同昔程的采集需要；內(nèi)置三階數(shù)字濾波器提供類似前端模擬濾波器的抗混疊功能；同時(shí)外部控制器可通過(guò)設(shè)置片內(nèi)寄存器進(jìn)行多種校準(zhǔn)J。當(dāng)輸入量程為5V時(shí)，采樣分辨率理論值達(dá)到5000／2200．005mV。
在布線時(shí)為了避免數(shù)字電源的噪聲對(duì)模擬部分的干擾，采用雙電源；必須采用單電源時(shí)，可在模擬與數(shù)字供電端之間接入1On電阻器，與去耦電容器一同起到濾波作用。同樣的，模擬地和數(shù)字地也應(yīng)該分別鋪設(shè)，單點(diǎn)連接。
1．3電源與布線
信號(hào)采集系統(tǒng)的電源噪聲大致來(lái)自于各模塊的供電電源、電源轉(zhuǎn)換芯片以及數(shù)字電源對(duì)模擬電源的干擾，其中，以數(shù)字電源對(duì)模擬電源的干擾為突出，產(chǎn)生的噪聲典型值高達(dá)20mV。為了減弱這類噪聲，除了選用低噪聲的電源轉(zhuǎn)換器件與干電池電源外，應(yīng)盡可能對(duì)模擬和數(shù)字部分單獨(dú)供電，如必須采用一個(gè)電源，則應(yīng)將模擬和數(shù)字供電端之間利用電感器加以隔離。
影響信號(hào)采集系統(tǒng)噪聲的另一個(gè)主要因素是印刷電路板的布局布線，不合理的布局布線會(huì)帶來(lái)至少幾個(gè)mV的噪聲，因此，必須進(jìn)行科學(xué)合理的布局布線。首先，應(yīng)盡量將模擬器件和數(shù)字器件分開(kāi)布局；其次，電源線應(yīng)有足夠的寬度，以保證較低的分布電阻和電感；再次，同一塊印制電路板，模擬部分和數(shù)字部分的地層應(yīng)分開(kāi)鋪設(shè)，再通過(guò)磁珠單點(diǎn)連接；后，由于參考電壓通常對(duì)地電平的波動(dòng)很敏感，因此，應(yīng)該從電源線中分離出來(lái)，直接接到印制電路板的參考電壓輸入端，并且它的地線應(yīng)該獨(dú)立地連接到設(shè)備中一個(gè)穩(wěn)定的參考地端。
2實(shí)驗(yàn)測(cè)試
2．1工頻與空間電磁干擾
5OHz工頻與空間電磁干擾會(huì)給微弱信號(hào)采集系統(tǒng)帶來(lái)很大的噪聲。為了減弱此種噪聲，需要進(jìn)行PCB板雙面覆銅，輸入信號(hào)接地屏蔽以及電磁屏蔽整個(gè)采集系統(tǒng)，圖5為抑制外界空間電磁干擾的對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果，輸入信號(hào)為信號(hào)發(fā)生器生成的峰一峰值20mV的正弦信號(hào)。很明顯，加上電磁屏蔽后，很好地抑制了工頻與空間電磁干擾給信號(hào)采集系統(tǒng)帶來(lái)的噪聲。

2．2噪聲水平測(cè)試
利用設(shè)計(jì)的信號(hào)采集系統(tǒng)對(duì)直流信號(hào)進(jìn)行噪聲測(cè)試如圖6所示。從圖中可以看出：所設(shè)計(jì)的信號(hào)采集系統(tǒng)噪聲小于50μV，滿足高分辨率、超低噪聲的信號(hào)采集需要。

2．3小信號(hào)采集實(shí)驗(yàn)
為了驗(yàn)證設(shè)計(jì)的信號(hào)采集系統(tǒng)對(duì)微弱信號(hào)的采集效果，本文對(duì)信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的小信號(hào)進(jìn)行了采集。測(cè)試條件：金屬盒屏蔽外界電磁干擾，增益為1。圖7是對(duì)小脈沖信號(hào)的采集曲線，被采集信號(hào)為10mV的較強(qiáng)脈沖，疊加在0．1mV的微弱正弦信號(hào)之上，直流偏置為625mV。從圖中可以看出：強(qiáng)脈沖和弱正弦信號(hào)都能清晰有效地加以識(shí)別，因此，信號(hào)采集系統(tǒng)具有高分辨率，低噪聲的微弱信號(hào)采集能力。

3結(jié)論
本文利用超低偏置電流放大芯片LMP7721，輔以Guard環(huán)保護(hù)技術(shù)，再加上4通道24位A／D轉(zhuǎn)換器ADS121l設(shè)計(jì)了一種高分辨率、低噪聲的信號(hào)采集系統(tǒng)；在設(shè)計(jì)中需要注意將數(shù)字部分和模擬部分分開(kāi)布局與鋪地，同時(shí)隔離數(shù)字電源對(duì)模擬電源的干擾。實(shí)驗(yàn)證明：采集系統(tǒng)的小可分辨信號(hào)接近0．1mV，噪聲RMS值小于5OV，達(dá)到了預(yù)期的要求。本文出自：智能渦街流量計(jì)轉(zhuǎn)載需注明