1. 明确传感器参数

• 电荷灵敏度（q）：单位通常为pC/(m/s²)或pC/g，由传感器手册提供（如10 pC/(m/s²)）。

• 最大输出电荷（Q_max）：根据传感器量程计算（如量程±100 m/s²，则Q_max = 10 pC/(m/s²) × 100 m/s² = 1000 pC）。

2. 确定电荷放大器输入范围

• 放大器输入电荷范围：需覆盖Q_max（如1000 pC），避免饱和。

• 反馈电容（Cf）选择：电荷放大器输出电压V_out = Q / Cf。

  • 若希望1000 pC对应输出电压±5V，则Cf = Q_max / V_max = 1000 pC / 5V = 200 pF。

  • 放大倍数（增益）：电荷放大器增益由1/Cf决定（此处为1/200 pF = 5 mV/pC）。

3. 考虑动态范围和信噪比

• 小信号放大：若测量微小振动（如1 m/s²对应10 pC），需确保输出信号高于噪声电平（如10 pC × 5 mV/pC = 50 mV，需放大器噪声＜5 mV）。

• 大信号保护：避免超出量程导致削波，可通过调整Cf或后续放大倍数分级处理。

4. 后续电路匹配

• 二次放大（电压放大器）：若电荷放大器输出信号较小（如±1V），可再放大至数据采集卡量程（如±10V），总增益 = (1/Cf) × 电压增益。

• 阻抗匹配：电荷放大器的高输入阻抗需与传感器匹配，避免低频截止频率过高（f_c = 1/(2πRfCf)，Rf为反馈电阻）。

5. 实际调试与验证

• 校准信号注入：使用已知电荷信号验证输出是否线性。

• 环境噪声测试：空载时检查输出噪声，必要时调整Cf或增加滤波。