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                什么是前置放大器?
                來源: | 作者:pro94eb21 | 發布時間: 2020-12-28 | 980 次瀏覽 | 分享到:
                什么是前置放大器?
                在微小信號的測量當中,改善信號與噪聲的比率(信噪比)是至關重要的。在使用傳感器的測量當中,信號往往會受到噪聲的影響,所以通常采用前置放大器來放大信號,從而達到提高信噪比的目的。另一方面,除了放大信號以外,也有改變傳感器的輸出阻抗的使用方式。針對使用目的來選擇前置放大器,才能夠測量到質量更佳的傳感器信號。
                微小信號測儀/前置放大器
                 

                什么是前置放大器?

                在微小信號的測量當中,改善信號與噪聲的比率(信噪比)是至關重要的。在使用傳感器的測量當中,信號往往會受到噪聲的影響,所以通常采用前置放大器來放大信號,從而達到提高信噪比的目的。另一方面,除了放大信號以外,也有改變傳感器的輸出阻抗的使用方式。針對使用目的來選擇前置放大器,才能夠測量到質量更佳的傳感器信號。

                為什么市面上有那么多種類的前置放大器?

                因為針對不同種類的測量,具體要求也不盡相同。在放大傳感器信號的時候,往往需要配合傳感器類型選擇合適的前置放大器。溫度傳感器一般為電壓輸出,所以應該選用電壓輸入型的前置放大器。用于光檢測的光電二極管一般為電流輸出,所以應該選用電流輸入型的前置放大器。此外,對于前置放大器輸出信號的要求,也會因使用目的不同而改變。例如,在圖像處理中需要高速響的功能,在半導體等材質的光譜測量中則需要低噪聲的特性。

                NF前置放大器的特征是什么?

                NF前置放大器最大的特征就是寬頻帶且低噪聲。

                其他廠牌生產的前置放大器多為具有特定頻率范圍的窄頻帶型。
                對于某單一的頻帶很有效果,但是想要在不同頻率下測量,需要配置各頻帶響應的前置放大器。NF提供的前置放大器擁有寬頻帶且低噪聲的特征,可以用在不同頻率中進行比較廣泛的測量。
                NF在較寬頻率范圍測量中,還可以提供FRA(頻率特性分析儀)和鎖相放大器產品。寬頻帶且低噪聲的前置放大器很適合搭配這類寬頻帶測量儀器同時使用。另一方面,前置放大器的在寬頻帶下噪聲可能會增加,可以搭配濾波器使用,通過限制頻帶來減少噪聲。此外,NF還提供各類型的濾波器。不僅僅是前置放大器,還可以實現與其他儀器組合使用的各種要求。

                圖1. 輸入換算噪聲電壓密度與截止頻率的關系

                 

                圖2.輸入換算噪聲電壓密度與輸入阻抗的關系

                應該如何選擇前置放大器?

                -電壓輸入型還是電流輸入型?

                根據傳感器的輸出類型,選擇電壓型或者電流型。

                -AC耦合還是DC耦合?

                在只需要AC信號的狀況下,可以使用AC耦合的前置放大器來去除DC成分。在低頻率測量的時候,AC耦合的前置放大器無法將低頻率信號放大。在這種情況下,必須使用直流耦合的前置放大器。

                -差分輸入還是不平衡輸入?

                差分輸出型的傳感器可以減少因接地線所產生的噪聲影響,與差分輸入的前置放大器組合使用,能夠將效果發揮到最大!

                -輸入阻抗是大還是???

                就算是一個電壓輸出型的傳感器,傳感器的阻抗也可大可小。前置放大器的輸入阻抗會因為輸入元件(FET或雙極晶體管)的不同而變化,通常需要配合傳感器類型來進行選購。

                -頻帶是否太寬還是太窄?

                如果重視高速應答,可以選擇寬頻帶的前置放大器。但是,如果在低頻帶測量時,可以使用相應頻帶的前置放大器來減少噪聲。

                產品一覽

                電壓輸入型放大器

                選購指南 (PDF)

                型號 概要 頻率 電壓噪聲 電壓增益 詳細
                SA系列
                低噪聲前置放大器
                超低噪聲,9種機型產品陣容 SA-440F5: DC ~ 20 MHz
                SA-230F5: 1 k ~ 100 MHz
                SA-230F5
                :0.25 nV/√Hz
                固定 detail
                CA5360
                低噪聲前置放大器
                適合與鎖相放大器組合使用 DC ~ 1 MHz 5 nV/√Hz 固定: x100 (40 dB) detail
                LI-75A
                低噪聲前置放大器
                多年來銷售實成績豐富 DC ~ 1 MHz 2.5 nV/√Hz 固定: x100 (40 dB) detail
                5307
                差分放大器
                獨立型 DC ~ 10 MHz 4 nV/√Hz 可切換
                x10 ~ x1000
                (1, 2, 5 步)
                detail
                電流輸入型放大器

                選購指南 (PDF)

                型號 概要 頻率 電流噪聲 增益 (V/A) 詳細
                SA-600系列
                寬頻帶電流放大器
                高增益且寬頻帶,
                4種機型產品陣容
                SA-604F2
                :DC ~ 500 kHz
                SA-607F2
                :2.5 fA/√H
                固定
                10 M/100 M/1 G/10 G
                根據型號而不同
                detail
                LI-76
                電流輸入放大器
                可調節增益,
                該型號可使用電池或外接電源供電
                DC ~ 2 kHz
                (在增益100 M時)
                2 pA/√Hz
                (在增益10k時)
                10 k/10 M/100 M detail
                CA5350
                可編程電流放大器
                高增益且寬頻帶,
                GPIB/USB界面
                DC ~ 14 kHz
                ~ 500 kHz
                (通過增益設定)
                2.5 fA ~ 6 pA/√Hz
                (通過增益設定)
                可切換
                10 k ~ 10 G
                和 x1 or x10
                detail
                CA5351
                可編程電流放大器
                高增益且寬頻帶
                LAN/GPIB/USB界面
                可切換
                1 k ~ 10 G
                detail
                前置放大器的DC電源
                型號 概要 輸出電壓 輸出噪聲 輸出電壓穩定度 詳細
                LP5393
                低噪聲DC電源
                適合與SA系列組合使用 ±12 V ~ ±15 V 10 μVrms以下 ±10 ppm/°C detail
                LP5394
                低噪聲DC電源
                適合與SA系列和其他通用型號組合使用 0 V ~ ±15 V
                PS-70A
                DC電源
                適合與 LI-75A和LI-76組合使用使用 ±20V - - -

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