基于超低噪声JFET的甚低频压电水听器设计

论文摘要

为满足海洋甚低频压力波动探测方面的需求,设计了一种基于压电元件的甚低频、低噪声的压电水听器。根据设计目标,对压电水听器进行了总体设计,包括压电元件的设计、结构设计以及前置放大电路的设计。利用Multisum仿真分析电路的频率响应特性,实现了传感器的甚低频响应设计;建立了传感器及前置放大器的En-In噪声模型,重点分析了比较电路中各种噪声源的贡献,通过对关键器件选型实现低噪声设计。对设计的甚低频压电水听器的灵敏度、本底噪声和频率响应特性进行了测量,结果表明:该水听器的频率响应范围为0.06 Hz～10 Hz,灵敏度为-166 dB。等效噪声谱级为150 dB@0.1 Hz,对比经典低频海洋环境噪声Holu谱,低于同频段海洋环境噪声谱级,设计的传感器具有一定的应用价值。

论文目录

• 1 自容式甚低频水听器总体设计
•   1.1 甚低频压电水听器结构
•   1.2 水听器灵敏度与频率响应
• 2 前置放大电路设计
•   2.1 输入级电路设计
•   2.2 二级放大电路设计
•   2.3 放大器噪声模型
•   2.4 关键器件选型
• 3 性能测试
•   3.1 超低噪声JFET放大器性能测试
•   3.2 甚低频超低噪声声压水听器的性能测试
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 茹鸿菲,郭世旭,王月兵,赵鹏

关键词: 水声传感器,甚低频,低噪声前置放大器,低频海洋环境噪声

来源: 传感技术学报 2019年12期

年度: 2019

分类: 信息科技,基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 物理学,海洋学,工业通用技术及设备

单位: 中国计量大学计量测试工程学院

基金: 浙江省自然科学基金青年基金项目(LQ19A040004),国家自然科学基金青年基金项目(11904346),国家质量基础的共性技术研究与应用项目(2017YFF0206403)

分类号: TB565.1;P733.2

页码: 1775-1783

总页数: 9

文件大小: 1629K

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