電荷放大器工作原理

2021-03-03 23:12:49 字數 765 閱讀 8870

在測試系統中,測試產品在規定的條件下和規定的時間內,完成規定功能的能力即為可靠性。測試系統的每一部分都會不同程度的影響整個系統的可靠性,由於部分的失效引起的系統失效的概率也就不同。

隨著儲存測試技術的發展,儲存測試系統逐漸模組化、標準化和系列化。如果將一些功能模組製成asic,就會滿足動態測試對測試裝置的要求,並使儲存測試系統可靠性得到極大地提高。圖1 為使用專用積體電路設計的儲存測試系統。

電荷放大器是測試系統中的乙個串聯環節,因此它的失效直接影響整個系統的失效。

>電荷放大器的原理

圖2 為電荷放大器原理圖。

壓電晶體受到壓力作用產生電荷q;ca 是感測器級間電容,qa 是此時充到ca 中的電荷;cc 是感測器傳輸電纜的電容,qc是此時充到cc 中的電荷,gc 是輸入電纜漏電導;ci是電荷放大器的輸入電容,qi 是此時充到ci 中的電荷,gi 是放大器的輸入電導;ud 是此時在運算放大器反相輸入端上產生的差動電壓;cf 是電荷放大器的反饋電容,作用到cf 兩端的電壓是ud 和輸出電壓u0 的差值,qf 是此時充入cf 的電荷,gf 是放大器的反饋電導;運算放大器的開環係數為a,由於電壓是反向輸入,所以:

u0=-a×ud

因此作用在cf 兩端的電壓為:

ucf=ud-(-a×ud)=ud×(1+a)

假設反饋電阻rf的阻值為無限大:

q=qa+qc+qi+qf=ud×(ca+cc+ci+(1+a)cf)

所以在精度的範圍內可以忽略部分數量級小的部分,可以認為:

根據感測器的電荷靈敏度、量程和反饋的電容計算出輸出的最大電壓。

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