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基于相敏解调的微弱电容测量电路设计文献综述

 2021-09-27 00:01:44  

毕业论文课题相关文献综述

1.微弱电容测量设计应用现状与发展趋势目前,用于解决测量微弱电容的方法主要有充放电法[1]和交流法[2]。

这两种电路的基本测量原理是通过激励信号连续对被测电容进行充放电,形成与被测电容成比例的电流或电压信号,从而测量出被测电容值。

但是,这两种方法都有明显的局限性。

所以,选用了一种基于电荷放大原理的电容测量电路原理[3],一方面该电路对被测电容只行一次充电,就可完成对电容的测量,由于测量结果是直流稳定信号,不存在脉动成分,故电路中无需滤波器,因此大大提高了基于该电路的数采集系统的数据采集速度。

另一方面该电路较好的解决了电子开关的电荷注入效应对测量精度的影响问题,使电路达到了较高的分辨率。

这里,电子开关的电荷注入效应的消除,通过对可编程逻辑器件PLD编程产生合理时序,控制电子开关关断的先后顺序来实现。

2.微弱电容测量技术的介绍以及应用1)基于电荷放大原理的电容测量电路原理图如图1所示: 图1 基于电荷放大原理的电容测量电路原理图Vin为充放电的激励电压源,运放U1,电容Cf、电阻Rf和开关S构成电荷放大器开关S4和S5及运放U2和U3构成两个采样保持器,U4为仪表放大器。

该电路具有较强的抗杂散电容的性能[4],电路工作分为两个部分:对被测电容CX的充电和对被测电容CX的放电。

影响该电路分辨率的主要因素是电子开关的电荷注入效应。

电荷注入效应的影响主要是在电子开关关断时,有不期望的电荷注入电路所引起,这种影响引入的误差远大于要测量的电容值。

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