氣體濃度檢測(cè)在煤礦安全、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用,可調(diào)諧二極管激光吸收光譜技術(shù)（Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy,TDLAS）在氣體濃度檢測(cè)的方法中備受矚目。為了滿足基于TDLAS的氣體濃度探測(cè)器的小型化、低功耗和低成本的應(yīng)用需求,研究開(kāi)發(fā)整體系統(tǒng)的芯片級(jí)實(shí)現(xiàn)方案很有必要。在分析TDLAS氣體濃度探測(cè)器對(duì)信號(hào)采集性能的基礎(chǔ)上,對(duì)于現(xiàn)有傳統(tǒng)信號(hào)采集電路由單級(jí)或者多級(jí)可變?cè)鲆娣糯笃鳎╒ariable Gain Amplifier,VGA）級(jí)聯(lián)組成,將有效信號(hào)放大的同時(shí),無(wú)效信號(hào)也被放大,并且對(duì)后級(jí)ADC的精度要求高,在片內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題,本文提出了一種寬動(dòng)態(tài)范圍氣體傳感器信號(hào)采集電路結(jié)構(gòu)。該電路主要由電流信號(hào)調(diào)理電路、可變?cè)鲆娣糯笃�、Flash ADC、減法電路組成。首先電流信號(hào)經(jīng)過(guò)電阻網(wǎng)絡(luò)被轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)V1輸出;V1通過(guò)第一級(jí)VGA進(jìn)一步放大得到V2,該級(jí)可實(shí)現(xiàn)1¹28倍可調(diào),步長(zhǎng)0.5倍;V2通過(guò)分辨率為4位的Flash ADC進(jìn)行粗量化,外控芯片可根據(jù)其數(shù)字輸出判斷信號(hào)位置,從而確定減法器的被減量V3;減... 

【文章來(lái)源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
    1.3 研究?jī)?nèi)容
    1.4 論文的主要結(jié)構(gòu)
2 電路原理簡(jiǎn)介
    2.1 信號(hào)采集電路簡(jiǎn)介
    2.2 可變?cè)鲆娣糯笃鞯某Ｒ?jiàn)結(jié)構(gòu)
        2.2.1 模擬控制可變?cè)鲆娣糯笃?br>        2.2.2 數(shù)字控制可變?cè)鲆娣糯笃?br>        2.2.3 可變?cè)鲆娣糯笃鞯膮?shù)指標(biāo)
    2.3 本章小結(jié)
3 寬動(dòng)態(tài)范圍氣體傳感器信號(hào)采集電路的設(shè)計(jì)
    3.1 寬動(dòng)態(tài)信號(hào)采集電路的整體規(guī)劃
    3.2 可配置放大電路的設(shè)計(jì)
        3.2.1 各級(jí)放大電路的設(shè)計(jì)要求
        3.2.2 運(yùn)算放大器的設(shè)計(jì)
        3.2.3 電阻網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)
    3.3 FLASH ADC的電路設(shè)計(jì)
        3.3.1 前置預(yù)放大器的設(shè)計(jì)
        3.3.2 比較器的設(shè)計(jì)
        3.3.3 編碼電路的設(shè)計(jì)
        3.3.4 Flash ADC的開(kāi)關(guān)電阻網(wǎng)絡(luò)
        3.3.5 Flash ADC整體電路仿真
    3.4 可配置減法、放大電路
        3.4.1 單位增益緩沖器的設(shè)計(jì)
        3.4.2 減法器的設(shè)計(jì)
    3.5 寬動(dòng)態(tài)氣體傳感器信號(hào)采集電路的仿真
    3.6 本章小結(jié)
4 版圖設(shè)計(jì)、后仿真與測(cè)試
    4.1 版圖及后仿真
    4.2 測(cè)試方案
        4.2.1 可變?cè)鲆娣糯笃鳒y(cè)試
        4.2.2 減法器電路測(cè)試
    4.3 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)



本文編號(hào)：3058250