電離規(guī)離子流可編程增益放大器的設(shè)計(jì)

陳秋敏 金 波 朱 武

(合肥工業(yè)大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院 合肥 230009)

　　摘要：利用單片機(jī)控制實(shí)現(xiàn)電離規(guī)離子流的可編程增益放大，以滿足在真空度迅速變化且動(dòng)態(tài)范圍較寬時(shí)對(duì)真空度的快速準(zhǔn)確測(cè)量。采用前置微電流放大器和可編程增益放大器兩級(jí)運(yùn)放，通過(guò)單片機(jī)發(fā)出指令控制可編程增益放大器芯片內(nèi)部增益的自動(dòng)切換。

　　文章具體介紹了微弱電流信號(hào)的放大原理、器件選擇原則、單片機(jī)控制可編程增益放大器的實(shí)現(xiàn)方法、電路抗干擾措施等，并且給出了部分測(cè)試結(jié)果。

　　微電流測(cè)量采用高輸入阻抗法，可以通過(guò)運(yùn)算放大器將電流轉(zhuǎn)換為電壓，同時(shí)得到一定倍數(shù)的放大;可編程增益放大器的輸出經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后送單片機(jī)，單片機(jī)處理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)確定當(dāng)前的最佳增益，并將其設(shè)置給可編程增益放大器，從而完成增益的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。

　　本文設(shè)計(jì)的電離規(guī)離子流放大電路具有增益動(dòng)態(tài)范圍寬、精度高、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn),為托卡馬克裝置的真空度快速測(cè)量系統(tǒng)中離子流測(cè)量電路提供了設(shè)計(jì)參考。

　　關(guān)鍵詞：離子流 前置放大器 可編程增益放大器