磁力计阻抗建模：通向低噪声读出电路的路径
信号处理
2025-09-30 v1
摘要
优化用于开环和闭环实现的传感器读出方案和集成电路设计，需要精确的建模和仿真策略。本研究引入一种新型双端口阻抗模型，用于估计 converse Magnetoelectric（cME）传感器的行为。该模型为计算传递函数并在连续和离散时间仿真环境中模拟磁力计行为提供了可能的框架，并且也可能适用于其他类型的磁力计。实验使用阻抗分析仪测量常见S参数并转换为Z参数，以创建用于系统级仿真的传递函数。该模型通过MATLAB和LTSpice仿真分析输出相关噪声，以优化系统中模拟电路部分的噪声。仿真结果与使用Zurich Instruments锁相放大器和定制低噪声印刷电路板（PCB）下的实验测量结果进行了比较。该模型考虑下，提出的方法推导出噪声考虑和磁力计的传递函数。这些是混合信号电路设计中必需的读出方案。这使得可以设计低噪声电子器件并扩展到其他传感器接口电路，广泛适用于高性能磁性感应。
引用
@article{arxiv.2509.24683,
title = {Impedance Modeling of Magnetometers: A Path Toward Low-Noise Readout Circuits},
author = {Johan Arbustini and Eric Elzenheimer and Elizaveta Spetzler and Pablo Mendoza and Daniel Fernández and Jordi Madrenas and Jeffrey McCord and Michael Höft and Robert Rieger and Andreas Bahr},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.24683},
year = {2025}
}
备注
4 pages, 3 figures, BMT2025 conference paper