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电位的大小。保护电位由保护缓冲放大器提供,而不是由信号源提供.电阻r1的低阻抗端加上保护电位后,其电压降将大大减小,流经它的电流也将大大减小。 保护电路需要满足信号路径阻抗远大于保护电路阻抗,即: 式中:zs表示信号路径的阻抗,zg表示保护电路阻抗,本设计中,r2=100 kω,c2=1μf,zs/zg=1 000。 高阻抗微弱信号测量中,运算放大器的选择是至关重要的,需要考虑高的输入阻抗、低的输入偏置电流、低噪声等参数。该电路选用ad公司的极低噪声bifet运算放大器ad743,其输入偏置电流最大值为250 pa,输入阻抗高达1010ω,cmrr达90 db。 实际测量系统中,对于输入信号电缆引起的误差,可以选择使用绝缘电阻尽可能高的电缆,另外,在电缆屏蔽层加上保护电势vguard,可以大大降低电缆泄露电流引起的误差。印刷电路板由于污染等原因导致绝缘电阻下降而引起漏电流,当运放同相输入端与电源输入端相邻时,会带来干扰,因此,将保护电势加载于运放输入端与信号线周围,将大大减小信号路径上的泄露电流,而来自电源的漏电流将会被保护电路吸收。 3 仿真结果分析
超低噪声性能:在10kHz时2.9nV/√Hz;0.38μV(峰-峰值),0.1~10Hz,在1kHz时6.9fA/√Hz电流噪声;优良的直流性能:0.5mV最高偏置电压,250pA最大输入偏置电流,1000V/mV最小开环增益;交流性能:2.8V/μs转换率,4.5MHz单位增益带宽,THD=0.0003%、1kHz