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如何设计压电传感器的电荷放大器
资料介绍
本文探讨了电荷放大器设计细节，包括ESD保护和频率响应。
在之前的文章中，我介绍了电荷放大器作为将压电传感器产生的电荷转换为正常电压信号的有效方法。电荷放大器使用基本积分器拓扑 - 即，反馈路径中的电容器产生与输入电流的积分成比例的输出电压，并且反馈路径中的电阻器防止放大器饱和。
单电源系统
输出电压将高于和低于连接到同相输入端子的电压。如果您的运算放大器有负电源轨，则可以将此端子接地; 如果您使用的是单电源系统，则通常需要提供偏置电压。在上图中，偏置电压为V CC / 2。这是一个合理的选择，因为当没有输入信号时，输出将处于电源范围的中间，因此可用于正和负信号摆幅的电压最大化。
但是，V CC / 2绝不是每种设计的合适选择。如果您知道输出信号的正偏差将大于负偏差，则可以选择更接近地的偏置电压。例如，我曾经设计过一个放大器电路，其中输入信号是脉冲形正偏移，但放大器之前的AC耦合导致脉冲结束时的小的负偏移。如果我没记错的话，我使用了3.3 V电源电压和0.5 V偏置电压。0.5 V偏压足以保持负偏移的特性，正偏移的动态范围显着高于使用V CC / 2 的偏置电压所获得的动态范围。
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