超低噪声切割放大器用于海底电子场测量
Sixuan Song1,2, Kai Chen1,2
1School of Geophysics and Information Technology, China University of Geosciences, Beijing 100083, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|March 28, 2024
概括
一个新的机放大器有效地测量弱的海底电场信号. 这种低噪音,紧的设备对于海洋底的电磁接收器在地球物理调查中至关重要.
科学领域:
- 地质物理学 地质物理学
- 电气工程 电气工程
- 海洋学 海洋学 海洋学
背景情况:
- 海底电场信号极其弱,难以测量.
- 预放大器是海底电磁接收器的关键组件.
研究的目的:
- 提出和开发一台用于测量海底电场信号的直升机放大器.
- 为了实现超低噪声和有效的低频信号检测.
主要方法:
- 设计了一台直升机放大器,包括调节器,变压器,交流放大器,高阻抗 (hi-Z) 模块,调节器,低通波器和直升机时钟发生器.
- 在hi-Z模块中实施了峰值过和死带原理,以减少低频噪声.
- 使用补充性金属氧化物半导体 (CMOS) 开关,将注入的电荷作为1/f噪声的来源.
主要成果:
- 达到的超低压噪声:0.6 nV/√Hz 在1 Hz 和1.2 nV/√Hz 在0.001 Hz.
- 角频低于100mHz,在有效观测频段中噪声最小为1/f.
- 在海上地球物理勘探中表现稳定,设计紧 (Ø 68 mm × H 12 mm),功耗低 (23 mW).
结论:
- 开发的直升机放大器是增强海底电磁接收器的关键技术.
- 该设计有效降低低频噪声,使得可以精确测量弱海底电场.
- 放大器的性能和紧的低功耗设计使其适用于海上地质物理应用.


