[发明专利]一种高频无源RC积分放大器的RC参数设计方法

说明书

本发明公开了一种高频无源RC积分放大器的RC参数设计方法，所述方法包括如下步骤：步骤1：计算无源RC积分放大器的不完全积分固定偏差与运放输入电压噪声的有效值；步骤2：借助遗传算法对不完全积分和运放输入电压噪声带来的相对综合偏差进行寻优，相对综合偏差最小时，对应的RC值即为最佳的RC取值。本发明提出了相对综合偏差e，将实际积分信号与理想积分信号的偏差量化，为RC最佳取值提供鉴定标准。本发明使用遗传算法，借用其寻优功能，快速计算得到相对综合偏差e对应的RC最佳取值。

技术领域

本发明涉及一种高频无源RC积分放大器的RC参数设计方法。

背景技术

对高频小幅度信号的积分进行测量时，无源RC积分放大器是一种有效的方案。其中RC电路的RC参数选取，既要满足高频小幅度信号的频带需求，从而减小不完全积分固定偏差，同时又要减少放大器噪声的影响，是无源RC积分放大器能否正常工作的重要参数。

发明内容

本发明的目的是提供一种高频无源RC积分放大器的RC参数设计方法，将不完全积分固定偏差和运放输入电压噪声带来的相对综合偏差降至最小值。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种高频无源RC积分放大器的RC参数设计方法，包括如下步骤：

步骤1：计算无源RC积分放大器的不完全积分固定偏差与运放输入电压噪声的有效值，其中：

无源RC积分放大器的不完全积分固定偏差为：

|U1_real-U1_RC|；

其中，U1_RC为A点高频小幅度的源信号经过RC积分电路后，在B点的实际积分输出电压(不包括噪声)的有效值；U1_real为A点高频小幅度的源信号经过RC积分电路后，在B点的理想积分输出电压(不包括噪声)的有效值；A点是高频小幅度的源信号，电压有效值是U0；B点是电路中电压幅度最小，噪声影响最大的点，电压有效值是U1；

U1_real的计算公式如下：

U1_RC的计算公式如下：

其中，ω为源信号的频率；R为RC积分电路中电阻器的阻值；C为RC积分电路中电容器的电容量；

步骤2：借助遗传算法对不完全积分和运放输入电压噪声带来的相对综合偏差进行寻优，得到最佳的RC取值，其中：

不完全积分和运放输入电压噪声带来的相对综合偏差为：

其中，e为不完全积分和运放输入电压噪声带来的相对综合偏差；U1_noise为运算放大器在B点噪声电压的有效值，计算公式如下：

其中，e_n为运算放大器的输入电压噪声密度；

相对综合偏差e最小时，对应的RC值即为最佳的RC取值。

相比于现有技术，本发明具有如下优点：

1、本发明提出了相对综合偏差e，将实际积分信号与理想积分信号的偏差量化，为RC最佳取值提供鉴定标准。

2、本发明使用遗传算法，借用其寻优功能，快速计算得到相对综合偏差e对应的RC最佳取值。

附图说明

图1为无源RC积分放大器的电路图。

具体实施方式