跨阻放大法微弱电容检测电路设计与仿真开题报告

1. 研究目的与意义

电容传感器以其在灵敏度、动态响应、分辨率等方面的高质优势，在诸多微弱信号非电量电测场合广受青睐。但高频信号的微弱电容检测却因其信号微弱且变化率高导致电容信号的检测非常困难。本毕业设计课题要求利用multisim电路软件进行仿真建模，设计一种跨阻放大电容检测电路，将电容变化转换为电流的变化，再经由跨阻放大器转换为电压信号，从而实现微弱电容信号的检测。

跨阻放大法检测电路不仅具有抗杂散性，而且还可以消除自激振荡，有效的改善拖尾现象，比传统方法更适合于高频信号的检测。其在超声成像系统有广泛的应用，在医学，无损检测和海底地形探测方面的作用显得更为突出。因此基于tia的检测电路已成为主要发展方向。

随着科技和生产水平的发展，精密电子元件在各个行业中的运用范围也越来越广，对于微弱电容的检测精度要求也越来越精确。因此，设计一个精确，可靠，实用性强的微弱电容检测电路具有极大的现实意义。其具有广阔的发展前景，未来也会被运用于电子领域。

2. 研究内容和预期目标

目前，国内外测量电容的方法有很多，各式各样的电路设计数不胜数。较为多见的测量方法有rlc电桥法，rc振荡器法，电流电压法，运算放大法，跨阻放大法。对于不同的精度要求用不同的测量方法进行测量。一般要求不是太高的用rc振荡器法最为简洁、方便、易于操作。现在大多数用此方法即能满足需要。然而我们很多时候需要较为精确的得出电容的大小，尤其是测量pf级电容此方法根本满足不了需要。

3. 研究的方法与步骤

研究的方法：实验法、文献研究法、模拟法。

研究所借助工具： multisim

研究总体过程与步骤：1.确定选题 2.查阅国内外相关资料，了解跨阻放大法微弱电容检测电路的基本原理，以及其如今的发展状况，并翻译国外有关文献。3确定任务日程表。4.进一步深入了解跨阻放大法微弱电容检测电路的详细功能与原理，并设计初步模型。5. 进行电路设计、分析、仿真等，然后反复检查，完成论文。

4. 参考文献

[1] 田静,汪承灏,徐联等, 圆形振动膜硅微电容传声器 [j],传感技术学报,2006,19(5):2297~2299.

[2] 刘民杰，刘云峰，董景新等，基于ms3110电容读取芯片的mems加速度计[j]，中国惯性技术学报,2010,18(2):236-239.

[3] 《模拟电子技术基础)》， 华成英、童诗白， 高等教育出版社

5. 计划与进度安排

1. 2022-3-03～2022-3-15 查阅资料，撰写开题报告和翻译外文资料；

2. 2022-3-16～2022-3-26 查阅资料，分析现有电容信号检测电路优缺点，完成检测方案确立；

3. 2022-3-27～2022-4-16 完成跨阻放大电容检测电路原理设计；