根据后续电路的输入范围调整。
电荷放大器是一种处理微弱的电荷量的设备。有些传感器产生的电流极小而输出阻抗极高(与穿透绝缘体的电流类似)。电荷放大器就是用来接收和放大这类信号的仪器。
传感器产生电荷Q;Ca 是传感器级间电容,Qa 是此时充到Ca 中的电荷;Cc 是传感器传输电缆的电容,Qc是此时充到Cc 中的电荷,Gc 是输入电缆漏电导;Ci是电荷放大器的输入电容,Qi 是此时充到Ci 中的电荷,Gi 是放大器的输入电导;Ud 是此时在运算放大器反相输入端上产生的差动电压;Cf 是电荷放大器的反馈电容,作用到Cf 两端的电压是Ud 和输出电压U0 的差值,Qf 是此时充入Cf 的电荷,Gf 是放大器的反馈电导;运算放大器的开环系数为A,由于电压是反向输入,所以:
U0=-A×Ud
因此作用在Cf 两端的电压为:
Ucf=Ud-(-A×Ud)=Ud×(1+A)
假设反馈电阻Rf的阻值为无限大:
Q=Qa+Qc+Qi+Qf=Ud×(Ca+Cc+Ci+(1+A)Cf)
所以
在精度的范围内可以忽略部分数量级小的部分,可以认为:
根据传感器的电荷灵敏度、量程和反馈的电容计算出输出的最大电压。
根据米勒定理,反馈电容折合到输入端的有效电容量是C =(1+K)Cf。其中K为放大器开环增益,典型值为120dB,即106倍。电荷变换级的输出电压为Q / Cf,所以当反馈电容分别为101pF、102pF103pF、104pF时,其输出分别为10mV/pC、1mV/pC。0.1mV/pC。0.01mV/pC。