星载感应式磁力仪前置放大电路的研究与进展
2018-11-01王先荣
真空与低温 2018年5期
关键词:设计
许 明,王先荣,王 鹢
(兰州空间技术物理研究所,兰州 730000)
0 引言
感应式磁力仪是地震电磁监测类卫星上的重要载荷之一,由于在轨飞行工作环境的特殊性,以及未来小型化卫星设计对星上载荷的质量和功耗的限制,对于星载感应式磁力仪而言,其前置放大电路的噪声性能是在其设计质量和功耗上的一种折衷。
对于各种微弱的被测量,如弱光、弱磁、弱声、小位移、小电容、微流量、微压力、微振动、微温差等,一般都是通过相应的传感器将其转换为微电流或低电压,再经过前置放大电路放大其幅度,以期指示被测量的大小[1]。由于被测量的信号微弱,传感器的本底噪声、放大电路及测量仪器的固有噪声以及外界的干扰噪声往往要比有用信号的幅度大得多,放大被测信号的同时也放大了噪声,必然会附加一些额外的噪声,如放大电路的内部固有噪声和各种外部干扰噪声,因此只靠放大是不能把微弱信号检测出来的。只有在有效地抑制噪声的条件下,增大微弱信号的幅度,才能提取出有用信号[2-3]。这便是研制低噪声前置放大电路的目的所在。
磁传感器的噪声源较多,主要有电阻的热噪声、运算放大器的输入电压噪声和输入电流噪声。由于微弱磁场量级较小,则需要优化放大电路噪声水平。同时,感应式磁力仪输入阻抗较大,要求前置模拟电路电压噪声、电流噪声较低。普通的低噪声前置放大电路一般为晶体管输入,电流噪声较大,1/f转折频率较高,难以满足使用需求[4-8]。……
登录APP查看全文
