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電子學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)非常重要,其中對前置放大器的設(shè)計(jì)更加重要。原因如下。
,從光電系統(tǒng)傳輸過來的電信號大小是隨機(jī)的;有時(shí)很大,有時(shí)很小。如果前置放大器設(shè)計(jì)不好,將會嚴(yán)重影響整機(jī)的性能技術(shù)指標(biāo)。
第二,前面電光系統(tǒng)使用的傳感器,在工作時(shí)有輸出阻抗問題;而前置放大器又有輸入阻抗問題,前面的輸出阻抗和前置放大器的輸入阻抗如果不匹配,就會使前置放大器不能正常工作。
第三,電子學(xué)系統(tǒng)后面是計(jì)算機(jī)系統(tǒng),它對電子學(xué)系統(tǒng)傳輸過來的信號也有許多具體要求;例如,信號的大小、噪聲的大小、輸出阻抗的大小等。如果這些問題不相匹配或處理不好,會影響計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的正常工作。但是電子學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),只要嚴(yán)格按照電子學(xué)理論辦事,一般都可以得到滿意的結(jié)果。
這里需要特別說明的是,對于紫外可見分光光度計(jì)整機(jī)設(shè)計(jì)來講,參加設(shè)計(jì)的科技工作者中,搞電子學(xué)的科技工作者,總是希望從光學(xué)系統(tǒng)傳輸過來的光信號越大越好,而搞光學(xué)設(shè)計(jì)的科技工作者則總是希望電子學(xué)系統(tǒng)中放大器的放大倍數(shù)越大越好;因此,有時(shí)候會形成一對矛盾。
產(chǎn)生這種現(xiàn)象,主要是沒有從儀器學(xué)理論出發(fā)、沒有從儀器整機(jī)的整體出發(fā)考慮問題。現(xiàn)代科學(xué)儀器的設(shè)計(jì)理念,不是從提高儀器的信號著眼,而是從降低整機(jī)的噪聲人手;設(shè)計(jì)低噪聲的放大器,有很多方法。例如采用采樣保持電路、Lock-in(鎖定放大器)、Box-ca(多點(diǎn)積分平均器),都可以從很大的噪聲中檢測出非常微弱的有用信號。降低噪聲比提高信號更合理、更容易實(shí)現(xiàn)。
紫外可見分光光度計(jì)儀器的電子學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,還有對放大器類型的選擇問題;如果單從電子學(xué)角度看,設(shè)計(jì)交流放大器比較方便,但對前面的光機(jī)部分卻增加了難度。因?yàn)橐獙⒐鈱W(xué)信號變成交流,要求斬波;同時(shí)如果斬波器設(shè)計(jì)和制造不好,會帶來很多麻煩。所以,到底是采用交流放大器還是直流放大器,要酌情處理。
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