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基于nA级电流信号的多通道高精度采集系统设计

闫静纯 富帅 苏浩航 荣鹏 申一伟

闫静纯, 富帅, 苏浩航, 荣鹏, 申一伟. 基于nA级电流信号的多通道高精度采集系统设计[J]. 红外技术, 2021, 43(5): 417-421.
引用本文: 闫静纯, 富帅, 苏浩航, 荣鹏, 申一伟. 基于nA级电流信号的多通道高精度采集系统设计[J]. 红外技术, 2021, 43(5): 417-421.
YAN Jingchun, FU Shuai, SU Haohang, RONG Peng, SHEN Yiwei. Design of Multi-channel High Precision Data Acquisition System Based on nA Level Current Signal[J]. Infrared Technology , 2021, 43(5): 417-421.
Citation: YAN Jingchun, FU Shuai, SU Haohang, RONG Peng, SHEN Yiwei. Design of Multi-channel High Precision Data Acquisition System Based on nA Level Current Signal[J]. Infrared Technology , 2021, 43(5): 417-421.

基于nA级电流信号的多通道高精度采集系统设计

基金项目: 

国家重点研发计划项目 2016YFB0500703

详细信息
    作者简介:

    闫静纯(1986-),女,河北衡水人,工程师,主要从事空间红外视频电子学方面的研究工作。E-mail: yanjingchun_12@163.com

  • 中图分类号: TN23

Design of Multi-channel High Precision Data Acquisition System Based on nA Level Current Signal

  • 摘要: 在大气成份和含量探测的傅里叶变换光谱探测技术中,红外探测器输出的电流信号一般极其微弱。本文针对电流信号频率为kHz级、电流强度在nA级的多元型红外探测器,通过分析系统噪声来源,选取高精度、低噪声的精密集成运算放大器,合理选取电路参数,设计了一种多通道微弱电流信号高精度采集电路。通过对电路性能进行分析,结果表明,该系统可以精确采集到nA级的1 kHz微弱电流信号,系统的噪声低,满足设计要求。
  • 图  1  微弱电流信号采集系统的总体方案

    Figure  1.  General scheme of weak current signal acquisition system

    图  2  IV转换电路

    Figure  2.  IV conversion circuit

    图  3  典型IV转换电路原理图

    Figure  3.  Schematic diagram of typical IV conversion circuit

    图  4  放大滤波电路

    Figure  4.  Amplifying and filtering circuit

    图  5  模数转换器件功能框图

    Figure  5.  Function block diagram of analog-to-digital converter

    图  6  不同反馈电阻下的系统交流传输特性

    Figure  6.  AC transmission characteristics of systems with different feedback resistors

    图  7  不同反馈电容下的系统交流传输特性

    Figure  7.  AC transmission characteristics of systems with different feedback capacitors

    图  8  接收端采集到的1 kHz信号

    Figure  8.  1 kHz signal collected by receiver

    图  9  48通道噪声情况

    Figure  9.  48 channel noise

    图  10  干涉信号波形图

    Figure  10.  Interference signal waveform

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出版历程
  • 收稿日期:  2020-08-26
  • 修回日期:  2020-12-25
  • 刊出日期:  2021-05-22

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