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发明专利|一种新型的紫外可见分光光度计光电小信号处理及信号采集的电路实现方法

发布时间:2016.09.20 15:35:06 信息来源: 阅读次数:


本发明提供了一种紫外可见分光光度计类仪器的光电小信号处理及数据采集的电路实现方法,包含I/V变换,信号传输,信号放大,以及信号数据采集处理等,与传统紫外可见分光光度计的光电信号处理及数据采集电路实现方法相比,本方法简便、数据准确可靠、稳定性好。

(一)技术领域

本发明涉及电子电路设计,光电小信号采集,信号传输中的屏蔽保护,确保信号的真实性、完整性,对物质检测更加真实可靠。

(二)发明内容

本发明是一种电路实现方法,主要利用高性能运算放大器进行信号前端处理,信号传输过程中的保护,以及信号放大。

信号前端处理。因其是电流到电压的转换电路,为了提高转换精度,需选用低输入电流噪声密度和低输入偏置电流的运算放大器,本方法中选用高性能低噪声运算放大器AD8627,其输入电流噪声密度为0.4fA/Hz,典型输入偏置电流为0.25pA,在现有条件下,此款放大器是最合适的选择,配合高精度反馈电阻,能更好的将电流信号转为电压信号。在电路实现中,为了进一步抑制电源波动对输出的影响,在电源输入端加入阻容结构进行滤波,确保输出电压的稳定。参考电路如下

信号传输过程中的保护。所有电器和电子设备工作时都会对周围环境产生一定程度的电磁干扰,当信号传输电缆暴露在机箱内时,电磁辐射就会耦合到电路系统中,破坏传输信号的真实性,用屏蔽传输电缆代替普通的信号传输线,有效、可靠的保证了信号在传输过程中不受影响。

信号放大。在中心控制模块中,经信号线传输过来的信号是电压信号,要进一步对其放大处理。本方法中选用高性能低噪声电压型运算放大器OPA2727,在100KHz条件下,其输入电压噪声密度为6nV/Hz,典型输入偏置电压为15uV,非常适合做电压放大。配合数字电位器AD5262,进行程控增益控制。

(三)本方法主要优点有:

检测精度高,对微弱小信号的采集更加可靠;

实现简单,经济,集成度高,用简单的电路实现复杂的功能;

控制效果好,准确的提取有用信息。

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