MC9S08GT60单片机+Zigbee物探无线数据采集系统的研制(6)
闭路灵敏度（V/cm/s） 0.201±5% 悬体质量（g） 11
线圈直流电阻（Ω） 395±5% 线圈最大位移（mm） 1.5(p-p)
闭路直流电阻（Ω） 283±5% 允许倾角 ≤20°
芯体并联电阻（kΩ） 1.0±1% 芯体单元高度(mm) 33.5
谐波失真 ≤0.2% 芯体单元质量(g) 87
假频（Hz） ≥200 工作温度 -40℃~+70℃
3.3 地震数据采集系统硬件电路具体实现
采用Cirrus 公司的地球物理测量芯片CS3301A、CS5373A 和CS5378 设计了一种单通道微地震数据采集器，该采集器采用大容量U 盘存储数据文件,并以AT91RM9200作为处理器。该采集器的信号转换电路由程控放大器、24 位ADC、Sinc + FIR + IIR 多级数字滤波器等器件组成，其采样率可在1～2000之间选择。该采集器整体具有精度高、噪声低、功耗低的特点。
3.3.1 基于CS3301的信号调理电路设计
运算放大器CS3301是美国Cirrus Logic公司的生产的一款低噪声、极小总谐波失真率、增益可编程的差分输入差分输出高精度运算放大器，它的主要特性如下：
(1)信号带宽：DC至2 kHz；
(2)差分输入，差分输出；
(3)复用输入：INA、INB、800欧姆终端；
(4)高性能；
(5)卓越的噪音性能；
(6)总谐波失真低；
(7)输入偏置低；
(8)偏移低：最大0.05 µV/°C；
(9)低功耗；
(10)高集成度；
(11)引脚可选增益：x1，x2，x4，x8，x16，x32，x64；
(12)双电源配置。
检波器的输出信号为差分信号，该信号在进入CS3301A 之前需要进行限幅和阻抗匹配，其幅度限制在- 2.5～ + 2.5V 之间，检波器输入调理电路如图3.3.1所示。
图3.3.1
CS3301A 有两个外部差分信号输入通道：INA和INB。INA 用于检波器信号输入，INB 用于输入CS5373A 产生的测试信号。通过MUX1 、MUX0管脚的配置可以选择CS3301A 当前处理的信号，见表3.3.1所列。
表3.3.1
输入选择 MUX1 MUX0
800Ω内部接地电阻 0 0
仅INA 1 0
仅INB 0 1
INA+INB 1 1
选择800Ω内部接地电阻输入时可以测试电路整体噪声水平，正常工作时选择INA输入。CS3301A 的Gain2 、Gain1 、Gain0 三个管脚用于配置放大器增益，增益配置关系见表3.3.2。
表3.3.2
增益 Gain2 Gain1 Gain0
X1 0 0 0
X2 0 0 1
X4 0 1 0
X8 0 1 1
X16 1 0 0
X32 1 0 1
X64 1 1 0
CS3301A的MUX[ 1：0 ]和Gain [ 2：0 ]管脚与CS5378的GPIO管脚连接，可以由CS5378灵活配置输入通道和放大倍数。
3.3.2 基于CS5373A的模数转换电路的设计
CS4373A是一款带有适用于传感器和电器通道检测集成测试DAC的单轨道性能优良低功耗的4阶Δ-Σ调节器，CS5373A有如下特性：
(1)双电源配置；
(2)容许时钟抖动架构；
(3)大幅动态范围（信噪比）；