红外光谱仪放大采样电路设计

摘要

近代以来人类工业社会高速发展的主要副作用之一就是以全球暖化，空气污染等为代表的大气问题。解决大气问题的基本前提是测定大气成分，但对于大气某些重要层次来说，直接接触式测量由于种种原因并不现实，因而红外光谱仪等遥感测量设备在大气成分测定领域得到了广泛应用。
　　 在红外光谱仪组成模块中，将微弱遥感信号放大量化的放大采样电路是关键组成部分之一，其性能优劣，直接影响着仪器的精度。要提高放大采样电路性能，必须克服噪声，精密带宽限制，高精度采样等几方面的难题。
　　 本文介绍了红外光谱仪的应用背景，分析了设计其关键模块放大采样电路的项目要求，并以低噪声放大器设计，滤波器设计与高精度采样电路设计作为主要研究内容，在归纳整理相关理论与技术的基础上，按照项目要求，逐步完成了基本结构设计，器材选型，原理图设计与印制板设计，实现了6 档可变增益，最大增益110dB，带宽覆盖18KHz-110KHz的低噪声18位分辨率放大采样电路，并通过软件仿真验证了电路的可行性，最后制作电路板，对其进行了增益、带宽、噪声、功能等多种指标测试。测试结果经分析表明，设计达到了项目要求，可以实现红外光谱仪要求的功能与精度。