压电薄膜(piezofilm，或piezo-films)可以以多种方式转换信号:电到机械(例如扬声器)，机械到电气(麦克风)，热到电(温度传感器)。在图1的电路中，压膜元件进行热到电和机械到电的转换。它的目的是充当温度传感器，只是偶然充当麦克风。

压膜传感器的电路是一个与电压源串联的电容器。该传感器具有高输出阻抗，需要高阻抗缓冲放大器。所示电路包括一个差分电荷放大器，接着是一个差分到单端放大器。差分拓扑减少了线路噪声拾取，这是高增益电路中的一个问题。

双运放(IC1)使差分电荷放大器具有单电源工作和低电源电流。R1、R2和一个小旁路电容(C3)将输入共模电压设置在电源中电平。

这些电阻产生的热噪声不会被差分放大器放大。相反，它在差分输出处表现为共模信号，并在下一阶段通过共模抑制而衰减。由于热噪声与电阻成正比，因此这种拓扑结构不会放大偏置噪声，从而为给定噪声目标提供了较低的供电电流。

差分级的交流增益由C1和C2值相对于传感器电容(C(EQ))设定。在这种情况下，C(EQ)在1kHz时测量484pF，等效串联电阻(ESR)为5k欧姆。您可以将传感器建模为具有两个值为2C(EQ)的电容串联的差分电压源。R3和R4在高频时影响很小，因为反馈主要由C1和C2的电抗控制。因此，电路的每一半都有C1/C(EQ) = 96的增益。

差分放大器还充当一阶高通滤波器。为了简化分析，设C1=C2=C, R3=R4=R。然后，检查任何一半的放大器显示在1/2极πRC和增益C(EQ)/C在无限频率。交流增益与C(EQ)/C成正比，所以高的交流增益意味着小的C。在这种情况下，C = 10pF, R = 44毫欧，这导致拐角频率为360Hz。R必须非常大才能获得良好的低频响应。降低拐角频率意味着增加R的值，但是运放的输入漏流在一个大的反馈电阻中会产生一个大的失调电压。为了抵消这种影响，图中所示的双运放是一种CMOS器件，因为它的输入漏电流很小，只有1pA。

差分到单端转换由IC2和电阻R5、R6、R8和R9完成。所示值给出的差分增益为20。

线噪声抑制取决于C1和C2之间的匹配，但容差电容价格昂贵(一般来说，这是差分电荷放大器的缺点)。然而，如果你不能获得完美匹配，电路的一阶抑制仍然比单端放大器好。

在差分到单端转换器中加入增益可降低共模抑制。为了避免这个问题，你可以用一个单位增益的差分到单端转换器和另一个单端增益级来代替差分到单端电路。

示波器显示(图2)演示了该电路的热电(热传感)能力。痕迹的下降是由加热的烙铁在大约6英寸的距离上快速移动过传感器引起的。传感器的声学拾音器在这条轨迹上产生较小的信号。它们可以通过添加一个复制电路来消除，该电路对相同的环境噪声有反应，但对热量没有反应。

如果您想使用较小封装的双运放构建此电路，请考虑MAX4252和MAX4253。这两款设备都采用了超芯片级封装(UCSP)。它们是相同的，除了MAX4253允许单独关闭其封装中包含的两个运放。这些器件的单位增益稳定，开环增益为3MHz，尽管它们与图1所示的运放之间的带宽存在差异，但它们应该在该电路中工作。但是，请注意，该电路没有使用MAX4252或MAX4253进行测试，而是使用图1所示的运放进行测试。