在很多压电测试场合,需要把电荷量的信号转换成电压或电流的信号,此时,就需要用到一种特殊的放大——电荷放大器/调理放大器。电荷放大器的原理:利用放大器输入虚地的概念,把电荷信号直接积分到电路中的积分电容,从而放大器的输出,便是所有电荷量的总和的输出。在电荷转换完成的同时,输入端的电荷将会被耗尽。
现实中电荷放大器的不理想性,因为任何电子放大器本身都存在偏置电压偏置电流,且积分电容本身存在漏电阻,从而导致了在电荷转换出现误差,并且在电荷转换完成后,积分电容也会因为以上因素而随着时间的偏移而上下浮动。目前,国内在解决这一问题的领域,几乎空白,以致国外解决这一问题高端的放大器售价数万元之巨。
电荷放大器分类:
直流电荷放大器:使用于测量一个一个缓慢变化的电荷量。但其最大的缺点是非理想放大器漏电流偏置电流等会同时造成测量的结果缓慢的持续的注入,随着时间的推移,误差越大,直到放大器完全的饱合。理想的放大器可以解决此问题,但价格动辄数万元。
折中的办法是:在普通的直流电荷放大器中,加入积分放电电路,在每次测量前,对电容进行放电至0输出。
交流电荷放大器:常用于测量来回变化的电荷量。