電荷放大器英文解釋翻譯、電荷放大器的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【計】 charge amplifier; charge-amplifier

分詞翻譯：

電的英語翻譯：

electricity
【計】 telewriting
【化】 electricity
【醫】 Elec.; electricity; electro-; galvano-

荷的英語翻譯：

carry on one's shoulder; grateful; lotus

放大器的英語翻譯：

amplifier; magnifier
【計】 amplifier; expandor; recording amplifier
【化】 amplifier
【醫】 amplifier

專業解析

電荷放大器（Charge Amplifier）是一種專門用于将高阻抗電荷源（如壓電傳感器）輸出的微弱電荷信號轉換為低阻抗電壓信號的電子儀器。以下是基于漢英詞典視角的詳細解釋：

一、術語定義（中英對照）

中文：電荷放大器
英文：Charge Amplifier

核心功能：将傳感器輸出的電荷量（Q）轉換為與之成正比的電壓信號（V），滿足關系式：

$$ V_{out} = -frac{Q}{C_f} $$ 其中 ( C_f ) 為反饋電容值。

二、工作原理

電荷放大器通過積分電路實現信號轉換：

輸入級：采用高輸入阻抗運算放大器（如JFET或MOSFET輸入型），避免電荷洩漏。
反饋回路：核心組件為反饋電容（( C_f )）和反饋電阻（( R_f )），構成積分器結構，将輸入電荷累積為電壓輸出。
抗幹擾設計：内置低通濾波器抑制高頻噪聲，適用于振動、聲學等動态測量場景。

三、關鍵特性

高輸入阻抗（>1 TΩ）：避免加載效應，确保壓電傳感器輸出電荷無損耗。
寬頻帶響應：典型帶寬0.1 Hz–100 kHz，覆蓋機械沖擊、超聲波檢測等應用需求。
可調增益：通過更換 ( C_f ) 值調整靈敏度（單位：mV/pC），例如 ( C_f ) = 100 pF 時增益為10 mV/pC 。

四、典型應用領域

工業監測：旋轉機械振動分析（如軸承故障診斷）。
聲學測量：麥克風及水聽器信號調理。
材料測試：壓電力顯微鏡（PFM）的納米級力電信號轉換。

權威參考文獻

Kistler Instrument Corp. Charge Amplifiers: Principles and Applications. 鍊接
IEEE Transactions on Instrumentation. Design of Low-Noise Charge Amplifiers for Piezoelectric Sensors. DOI: 10.1109/TIM.2020.3014561
PCB Piezotronics. Fundamentals of Charge and IEPE Measurement. 鍊接
《傳感器與微系統》：壓電傳感系統中電荷放大器的噪聲抑制技術研究，2022, 41(8): 12-15.

網絡擴展解釋

電荷放大器是一種用于放大微弱電荷信號并将其轉換為可測量電壓的電子設備，主要應用于高精度傳感和檢測領域。以下是其核心要點：

1.定義與功能

電荷放大器通過電路設計将微小的電荷信號（如毫伏級）轉換為可讀電壓信號，同時減少噪聲幹擾。其核心功能包括：

電荷-電壓轉換：利用反饋電容将輸入電荷積分成電壓輸出，增益由反饋電容值決定。
信號放大：適用于壓電傳感器等産生的微弱電荷信號，提升信噪比。

2.工作原理

積分器原理：輸入電荷通過反饋電容積分，輸出電壓與總輸入電荷成正比。
電路結構：通常包含前置放大器（高輸入阻抗）、積分器（反饋電容）和後級放大器，确保信號穩定性和增益調節。

3.關鍵特點

高增益與低噪聲：適合處理pA級微弱電流信號。
快速響應：實時檢測動态信號，如震動或沖擊。
阻抗匹配：適配高阻抗傳感器（如壓電材料），減少信號衰減。

4.應用領域

壓電傳感：測量壓力、振動或加速度（如工業設備監測）。
科學儀器：粒子探測器、質譜儀、天文學觀測中的電荷信號處理。
環境適應：適用于高溫或狹窄空間中的傳感器信號放大。

5.設計考量

輸入阻抗：需極高（如10¹²Ω以上）以避免信號損失。
低偏置電流：防止幹擾微弱信號（如采用靜電型運放OPA128）。

通過以上設計，電荷放大器在精密測量中實現了高靈敏度和可靠性，成為傳感器信號處理的關鍵組件。