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现代测试技术 Modern testing and measurement technology;第2章 测试信号转换处理电路;2.1 概述 2.1.1对测试信号进行转换处理的目的： 1.传感器输出的信号很微弱，大多数不能直接输送到显示、记录或分析仪器中去，需要进一步放大，有的还要进行阻抗变换。? 2.有些传感器输出的是电参量，需要转换成电信号才能进行处理。 3.有些传感器输出的是电信号，但信号中混杂有干扰噪声，需要去掉噪声，提高信噪比。 4.某些场合，为便于信号的远距离传输等原因，需要对传感器测量信号进行调制解调处理。; 2.1.2传感器接口电路形式 传感器按集成程度分为传统传感器和智能传感器。 按有无能量输出分为无源传感器和有源传感器（智能传感器一般都是有源传感器）。 按输出信号性质分为模拟传感器和数字传感器。 传感器主要变化参数有：电阻、电感与电容。 传感器输出信号主要形式有：电压、电流（或电荷）与频率；交流与直流。 传感器输出结构形式有：直接、电桥、差分等；; 2.2 信号放大 2.2.1 概述 一、什么是测量放大电路？ 在测量控制系统中，用来放大传感器输出的微弱电压、电流或电荷信号的放大电路称为测量放大电路，亦称仪用放大电路。 工程测试中所遇到的信号，多为100kHz以下的低频信号，在大多数的情况下，都可以用放大器集成芯片来设计放大电路。; 二、对测量放大电路的基本要求： ①输入阻抗应与传感器输出阻抗相匹配； ②一定的放大倍数和稳定的增益； ③低噪声； ④低的输入失调电压和输入失调电流以及低的漂移； ⑤足够的带宽和转换速率； ⑥高共模输入范围和高共模抑制比 ⑦可调的闭环增益； ⑧线性好、精度高； ⑨成本低。 ;三、集成运算放大器的最主要参数： 开环增益A 闭环增益Af 差模开环直流电压增益（差模增益）AVD 共模开环直流电压增益（共模增益）AVC 输入失调电压VI0 输入失调电流II0 共模抑制比KCMR = 差模增益AVD/共模增益AVC; 四、 应用集成运放应注意的事项 (1) 调零消除失调误差 “调零”技术是使用运放时必须掌握的。调零的原理是，在运放的输入端外加一个补偿电压，以抵消运放本身的失调电压，达到调零的目的。有些运放已经引出调零端，只需要按照器件的规定，接入调零电路进行调零即可。 ; (2) 相位补偿消除高频自激 由于运算放大器是一个高增益的多级放大器组件，应用时一般接成闭环负反馈电路。当工作频率升高时，放大器会产生附加相移，可能使负反馈变成正反馈而引起自激。进行相位补偿可以消除高频自激。相位补偿的原理是，在具有高放大倍数的中间级，利用一小电容C（几十～几百微微法）构成电压并联负反馈电路。有些运放已经在内部进行了补偿，如μA741。有些运放引出了补偿端，只需要按照器件手册的规定，外接补偿电路即可，如国产5G24运算放大器。; (3) 过载保护 使用运放时要注意，不能超过其性能参数的极限值，如最大输入电压范围等。特别是在有强干扰源的场合更要注意。;9、 人的价值，在招收诱惑的一瞬间被决定。*** 10、低头要有勇气，抬头要有低气。**** 11、人总是珍惜为得到。***** 12、人乱于心，不宽余请。**** 13、生气是拿别人做错的事来惩罚自己。***** 14、抱最大的希望，作最大的努力。**** 15、一个人炫耀什么，说明他内心缺少什么。。***** 16、业余生活要有意义，不要越轨。*** 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。****; 2.2.2 同相放大器 ;9、 人的价值，在招收诱惑的一瞬间被决定。*** 10、低头要有勇气，抬头要有低气。**** 11、人总是珍惜为得到。***** 12、人乱于心，不宽余请。**** 13、生气是拿别人做错的事来惩罚自己。***** 14、抱最大的希望，作最大的努力。**** 15、一个人炫耀什么，说明他内心缺少什么。。***** 16、业余生活要有意义，不要越轨。*** 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。****; 集成运算放大器可以作为一个器件构成各种基本功能的电路。这些基本电路又可以作为单元电路组成电子应用电路。 同相放大器具有输入阻抗非常高，输出阻抗很低的特点，广泛用于前置放大级。 高输入阻抗电路常应用于传感器的输出阻抗很高的测量放大电路中。如电容式、压电式传感器的测量放大电路。;同相放大器输入阻抗ri+ ri