用于气体传感器的恒电位仪的设计
| 摘要 | 第2-3页 |
| Abstract | 第3页 |
| 目录 | 第4-7页 |
| 第一章 绪论 | 第7-12页 |
| 1.1 研究背景 | 第7-8页 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 | 第8-10页 |
| 1.3 论文的系统构架描述 | 第10页 |
| 1.4 论文的贡献 | 第10-11页 |
| 1.5 论文组织结构 | 第11-12页 |
| 第二章 电流型电化学气体传感器的电学模型 | 第12-24页 |
| 2.1 电流型电化学传感器工作原理 | 第12-19页 |
| 2.1.1 电化学单元 | 第12-13页 |
| 2.1.2 电极-电解质界面 | 第13页 |
| 2.1.3 能斯特方程 | 第13-14页 |
| 2.1.4 双层电容 | 第14页 |
| 2.1.5 电极特性的几种测量方法 | 第14-18页 |
| 2.1.6 气体浓度的测量举例 | 第18-19页 |
| 2.2 电极电学模型 | 第19-20页 |
| 2.2.1 电极模型的等效网络 | 第19页 |
| 2.2.2 电极模型参数的确定-EIS方法 | 第19-20页 |
| 2.3 电极噪声和信噪比分析 | 第20-24页 |
| 第三章 恒电位仪综述 | 第24-46页 |
| 3.1 恒电位仪工作原理介绍 | 第24-31页 |
| 3.1.1 三电极测量系统 | 第24页 |
| 3.1.2 恒电位仪结构综述 | 第24-29页 |
| 3.1.3 基于CMOS工艺的恒电位仪 | 第29-31页 |
| 3.2 AB类运算放大器在恒电位仪中的选择 | 第31-32页 |
| 3.3 恒电位仪中控制放大器的输出级设计 | 第32页 |
| 3.4 控制放大器的AB类输出级介绍 | 第32-46页 |
| 3.4.1 前馈型AB类输出电路 | 第33-35页 |
| 3.4.2 反馈型AB类输出电路 | 第35-37页 |
| 3.4.3 构成最小电流选择电路的基本单元 | 第37-38页 |
| 3.4.4 最小电流选择电路Ⅰ | 第38-41页 |
| 3.4.5 最小电流选择电路Ⅱ | 第41页 |
| 3.4.6 最小电流选择电路Ⅲ | 第41-46页 |
| 第四章 电路设计 | 第46-65页 |
| 4.1 设计分析 | 第46-52页 |
| 4.1.1 单端和全差分恒电位仪的选择 | 第46-47页 |
| 4.1.2 恒电位仪带负载时环路稳定性分析 | 第47-50页 |
| 4.1.3 主要的低频噪声源 | 第50-52页 |
| 4.1.4 TIA结构恒电位仪的输出噪声分析 | 第52页 |
| 4.2 恒电位仪系统架构 | 第52-54页 |
| 4.2.1 论文中采用的传感器模型 | 第52-53页 |
| 4.2.2 基于TIA结构的恒电位仪结构 | 第53-54页 |
| 4.3 恒电位仪系统性能指标 | 第54-56页 |
| 4.3.1 控制放大器的性能指标 | 第54-55页 |
| 4.3.2 恒电位仪系统的性能指标 | 第55-56页 |
| 4.4 模块设计 | 第56-60页 |
| 4.4.1 控制放大器的设计要求 | 第56-60页 |
| 4.4.2 偏置产生电路的设计要求 | 第60页 |
| 4.5 电路具体结构 | 第60-65页 |
| 4.5.1 控制放大器电路结构 | 第60-63页 |
| 4.5.2 偏置产生电路结构 | 第63-65页 |
| 第五章 仿真结果及分析 | 第65-74页 |
| 5.1 控制放大器仿真结果 | 第65-69页 |
| 5.1.1 直流特性 | 第65-66页 |
| 5.1.2 交流特性 | 第66-67页 |
| 5.1.3 瞬态特性 | 第67-68页 |
| 5.1.4 噪声特性 | 第68-69页 |
| 5.1.5 控制放大器的环路稳定性 | 第69页 |
| 5.2 偏置电路仿真结果 | 第69-71页 |
| 5.3 恒电位仪仿真结果 | 第71-73页 |
| 5.3.1 恒电位仪环路稳定性 | 第71页 |
| 5.3.2 线性度 | 第71-72页 |
| 5.3.3 恒电位仪输出噪声 | 第72-73页 |
| 5.4 恒电位仪结构性能对比 | 第73-74页 |
| 第六章 总结与展望 | 第74-76页 |
| 6.1 工作总结 | 第74页 |
| 6.2 未来展望 | 第74-76页 |
| 参考文献 | 第76-82页 |
| 致谢 | 第82-83页 |
