航空ZTEM磁传感器调理电路低噪声优化设计

摘要：

航空Z轴倾子电磁测量系统(ZTEM)空心感应磁传感器的感应线圈具有源阻抗大的特点,并且调理电路需要设置高通滤波器来抑制低频干扰.为实现电路的低噪声设计,针对感应线圈源阻抗大的问题,第一级采用以差分结型场效应管(JFET)对管为核心器件的负反馈结构,通过对第一级电路进行噪声建模,得出只有当JFET电压噪声是唯一主要噪声源时,电路整体性能最优的结论;针对低频部分,由于高通滤波器影响导致电路噪声特性被抬高的问题,通过优化第一级电路增益和高通滤波器截止频率的方法得以改善.实验结果表明,该电路结构简单,调试方便,其电流噪声为11 fA/√Hz,电压噪声为4 nV/√Hz@30Hz和2 nV/√Hz@1kHz.与超低噪声放大器LT1028和OPA827的对比实验表明,自制电路在ZTEM空心感应线圈动态阻抗范围内,噪声性能优异,满足ZTEM信号调理电路低噪声优化设计的预期要求.

关键词：调理电路、低噪声、高源阻抗、参数优化

所属期刊栏目：39

分类号：TP212.13;TH76(自动化技术及设备)

资助基金：国家重点研发计划2017YFC0601802;国家自然科学基金41274183;吉林省科技创新人才培育计划20160519023JH;吉林省省校共建计划专项SXGJQY2017-11

在线出版日期：2019-05-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：187-194