天大测控电路讲义 第二章.ppt

* * 输出阻抗为什么近似为零？因为它相当于开环状态下的运放。 * 为什么性能稳定？因为输出通过负反馈与输入发生作用，输入与输出是反向的。受到波动干扰影响时，会很快收敛，趋于稳定。 而同向放大器对于输入信号波动，是呈发散趋势的。 * 什么是差动放大器？ 差动放大器是把二个输入信号分别输入到运算放大器的同相和反相二个输入端，然后在输出端取出二个信号的差模成分，而尽量抑制二个信号的共模成分。 * * 还有传感器电路调零，（如：电桥中的调零电阻和电容），这方面的内容在传感器一课已介绍。 自动调零还可以通过单片机系统启动时，测量零输入的输出值作为零漂；但此方法必须要求系统启动时经历零输入状态，如：在硅微机械加工中用到微加速度传感器，可以在启动加工之前测量零漂。 * 斩波稳零：动态校零。 * G—稳定接地 * 注意：集电极调零输入的补偿电压始终为正 * 注意：发射极调零输入的补偿电压始终为负 * 在运放的输入端外加失调平衡电路 a、b要求电源有较好的稳定性，c、d可明显减小电源波动带来的影响，e为差动输入电路调零 * ①调零是指引入负反馈闭环后而进行的调零，开环调零是不可能的。 * 仪用放大器的信号输入方式叫做双端配槟方式，这种方式需要信号线两根，加上地线共有三根。 * * * 开环运放的输入阻抗也很高，但是开环不能用，输出饱和。 * 传感器输出信号可能在很大范围内变化，若使用固定增益放大器，就不能兼顾不同输入信号幅度的放大量。 PGA器件能够很好地解决这个问题，因而在数据采集系统中被广泛应用。 用于：对信号幅值相差较大的信号进行放大 * * 隔离电源：一般前级放大器可采用电池供电，或采用DC/DC变换器供电。 * K1＝IP1／IF ——指数曲线 K2 ＝IP2／IF ——指数曲线 K3＝K2／K1 ——线性曲线 VIN = IPl× R1 VOUT＝IP2× R2 VOUT ／VIN = (IP2× R2)／(IP1× R1) = (K3× R2)／R1 * * * AD623的应用电路 返 回 上一页 下一页 （二）有源屏蔽驱动放大电路 放大器 uo a b RS1 RS2 C1 C2 - + u1 = uc+ ud1 u2 = uc+ ud2 返 回 上一页 下一页 ∞ + - + N1 ui2 R1 RP R2 R0 R0 ui1 uc uo R4 R3 R3 R4 ∞ - + + N2 ∞ - + + N3 uo1 uo2 什么是有源屏蔽驱动电路？ 将差动式传感器的两个输出经两个运算放大器构成的同相比例差动放大后，使其输入端的共模电压1∶1地输出，并通过输出端各自电阻（阻值相等）加到传感器的两个电缆屏蔽层上，即两个输入电缆的屏蔽层由共模输入电压驱动，而不是接地，电缆输入芯线和屏蔽层之间的共模电压为零，这种电路就是有源屏蔽驱动电路。 应用于何种场合? 经常使用于差动式传感器，如电容传感器、压阻传感器和电感传感器等组成的高精度测控系统中。 返 回 上一页 下一页 有源屏蔽驱动放大电路集成芯片AD522 返 回 上一页 下一页 AD522的应用电路 返 回 上一页 下一页 思考 信号回路 负载回路 第四节 电桥放大电路 应用：用于电参量式传感器的后级放大。 如：电感式、电阻应变式、电容式传感器等 构成形式： 传感器电桥＋运放 传感器和运放共同构成电桥 返 回 上一页 下一页 （一）单端输入电桥放大电路 *电桥电源浮置，即电桥电源与后级放大电路的电源不共地！ 特性：增益稳定（与电桥电阻无关） 但输出uo与输入δ非线性（ δ1时近似线性） Z1 Z2 Z4 Z3 R2 R1 b a uo u ∞ - + + N a) 反相输入 当Z3＝ R＋R δ，Z1=Z2=Z4=R为电桥电阻时： 反相： R(1+ δ) R2 R1 uo R R R u ∞ - + + N b) 同相输入 a b 返 回 上一页 下一页 思考 （二）差动输入电桥放大电路 ∞ - + + N R2=R1 uo R1 u R (1+δ) ua ub R R R 当R2R时， 特点：增益不稳定，仍存在非线性，共模抑止能力有限。 返 回 上一页 下一页 （三）线性电桥放大电路 uo R3 R2 = R（1+δ） R1 u ua R1 ub ∞ - + + N 特点：是线性关系。 返 回 上一页 下一页 其中： R2为传感器电阻，R2＝R＋Rδ