【正文】 9 8 AD 521 +IN IN OFF SET U OFF SET OUT PUT R g R S SENSE REF COMP U+ R S R g AD521引腳功能 引腳 6用于調(diào)整放大器 零點 ，將 6端接到 10 KΩ電位器的兩個 固定端 。電位器滑動端接負電源 U（腳 5）。 1 2 3 4 5 6 7 8 10 11 12 13 14 +IN IN Rg 10KΩ U UOUT RS 100KΩ U+ 引腳 13用于外接電阻RS， 用于對放大倍數(shù)進行微調(diào)。當(dāng) RS = 100 kΩ 177。 15% 時，可以得到比較穩(wěn)定的放大倍數(shù)。 AD521基本連接如圖所示 引腳 14 用于外接電阻 Rg，用于調(diào)整放大倍數(shù)。 測量放大器的放大倍數(shù)按如下公式計算： gSINO U TRRUUG ??其放大倍數(shù)可在 1～ 1000的范圍內(nèi)調(diào)整 。 AD521的技術(shù)指標(biāo)見 P50頁表 33 AD522主要可用于惡劣環(huán)境下要求進行高精度數(shù)據(jù)采集的場合 。 由于 AD522具有低電壓漂移 (2μV/℃ )、 低非線性 (％ ， 增益為100時 )、 高共模抑制比 (110 dB， 增益為1000時 )、 低噪聲 ( mV（ PP） ， ～ 100 Hz)、 低失調(diào)電壓等特點 ， 因而可用于許多 12位數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中 。 下圖為 AD522的引腳及典型接法 。 AD522 1 2 3 4 5 6 7 14 13 12 11 10 9 8 AD 522 +IN IN OFF SET U OFF SET OUT PUT R g SENSE REF GND U+ R g AD522引腳功能 采用 14 腳雙列直插式封裝。 DATA GUARD 空 AD522基本連接方法 6 5 數(shù)據(jù)防護 地 基準(zhǔn) 輸出 12 引腳 6用于調(diào)整放大器 零點 ； 14腳外接電阻 Rg 用于調(diào)整測量放大器的放大倍數(shù)； 11腳為參考端，用于調(diào)節(jié)輸出電平；12端可在輸出端接有遠距離負載時用，可以消除壓降； 13腳為數(shù)據(jù)防護端，用于提高交流輸入的共模抑制比。 測量放大器的使用 使用測量放大器的原因 (1)由于測量放大器接入了“輸入保護電路”，使它的抗共模干擾能力遠遠高于通用運放，特別是對于交流共模信號； （ 2）為了抑制共模干擾，降低溫漂，測量放大器容易做到電路結(jié)構(gòu)上下對稱，且增益調(diào)節(jié)方便； （ 3）測量放大器具有高共模抑制比、高輸入阻抗、低溫漂、對微小差模信號很敏感，并適于測量遠距離傳輸過來的信號，非常適宜與傳感器配合使用。 AD521芯片的使用示例 AD521與變壓器信號、 熱電偶信號和交流耦合信號的連接如下圖所示。 負 載 1 3 12 7 11 AD521 ~ R C C (C) 負 載 R S 1 3 12 7 11 AD521 (b) R S 負 載 1 3 12 7 11 AD521 (a) R G R G R S R G 使用 AD521的電路 a) 熱電耦直接相連 ； (b) 變壓器相連 ； (c) 交流信號通過電容相連 偏置電流回路 偏置電流回路 偏置電流回路 AD521輸入端 1或 3 直接或通過電阻與電源的地線構(gòu)成回路。如果沒有回路，偏置電流就會對雜散電容充電，使輸出電壓漂移得不到控制。 AD522 的典型應(yīng)用 AD522芯片的使用示例 信號地 數(shù)據(jù)防護 地 采樣 輸出 基 準(zhǔn) U+ 第四節(jié) 濾 波 器 由緒論中采集系統(tǒng)硬件組成看出 ,信號經(jīng)過傳感器、放大器 ,現(xiàn)在該濾波器 ,以濾除無用信號。凡是有能力進行信號處理的裝置都可以稱為濾波器。濾波器應(yīng)用極為廣泛 ,在所有的電子部件中 ,使用最多 ,技術(shù)最為復(fù)雜要算濾波器 ,濾波器的優(yōu)劣直接決定產(chǎn)品的優(yōu)劣 ,所以 ,各國都很重視濾波器的研究和生產(chǎn)。在工程中 ,常用它來作信號處理、數(shù)據(jù)傳送、抑制干擾。濾波器是一種能使有用信號順利通過而同時對無用頻率信號進行抑制（或衰減）的電子裝置。 發(fā)明時間： 1917年 發(fā) 明 人：美國、德國科學(xué)家 LC濾波器的發(fā)明導(dǎo)致次年美國第一個多路復(fù)用系統(tǒng)的出現(xiàn)。五十年代無源濾波器日趨成熟。自 60年代起由于計算機技術(shù)、集成工藝和材料工業(yè)的發(fā)展，濾波器發(fā)展上了一個新臺階，并且朝著低功耗、高精度、小體積、多功能、穩(wěn)定可靠和價廉方向努力，其中小體積、多功能、高精度、穩(wěn)定可靠成為 70年代以后的主攻方向，導(dǎo)致 RC有源濾波器 、數(shù)字濾波器、 開關(guān)電容濾波器和電荷轉(zhuǎn)移器等各種濾波器的飛速發(fā)展。到 70年代后期，上述幾種濾波器的單片集成（獨立實現(xiàn)單元電路功能，不需外接元器件的集成電路 ）被研制出來并得到應(yīng)用。 80年代致力于各類新型濾波器性能提高的研究并逐漸擴大應(yīng)用范圍。 90年代至今在主要致力于把各類濾波器應(yīng)用于各類產(chǎn)品的開發(fā)和研制。當(dāng)然，對濾波器本身的研究仍在不斷進行。 以往主要采用無源元件 R、 L和 C組成模擬濾波器，六十年代以來，集成運放獲得了迅速發(fā)展，由它和 R、 C組成的有源濾波器，具有不用電感、體積小、重量輕等優(yōu)點。此外，由于集成運放的開環(huán)電壓增益和輸入阻抗均很高，而輸出阻抗又很低，而且，由其構(gòu)成的有源濾波器還具且一定的電壓放大和緩沖作用。因此，基于放大器和 R、 C構(gòu)成的有源濾波器應(yīng)用日益廣泛。隨著微電子學(xué)的發(fā)展，人們已經(jīng)可以把一些電阻和電容與運放集成在一塊芯片上 構(gòu)成通用有源濾波器， 這種芯片集成度高，片內(nèi)集成了設(shè)計濾波器所需的電阻和電容，在應(yīng)用中只需極少數(shù)外部器件就可以很方便地構(gòu)成一個有源濾波器。 BB（ BurrBrown） 公司的UAF42就是這一類通用有源濾波器的代表。它可廣泛應(yīng)用于高通、低通和帶通濾波器設(shè)計中。 濾波器定義 簡單地說 ,濾波器是一種能允許一些頻率的信號通過 ,而阻止另一些頻率的信號通過 。具體講 ,濾波器是這樣一類電路 ,它有一個輸入信號 (電壓或電流 )的端口和一個輸出信號的端口；對輸入的不同頻率的信號具有不同的或者說是具有選擇性的響應(yīng) ,可以使所需要的頻率范圍的信號通過 ,使所不需要的頻率范圍的信號受到阻止或抑制。 濾波器框圖： 濾波器 Ui Uo 一個一定的頻率范圍常稱為一個頻帶 ,信號可通過一濾波器的頻帶稱為該濾波器的通頻帶；信號被阻止通過的頻帶叫阻帶；通帶與阻帶交界處的頻率叫截止頻率。 雖然現(xiàn)在數(shù)字濾波器發(fā)展很快 ,且廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域 ,但模擬濾波器憑著自身的優(yōu)勢仍然有很高的價值。因為所有數(shù)字系統(tǒng)的前端都是模擬信號 ,而要對模擬信號進行處理 ,比如在采樣前對信號最高頻率進行限制；另外 ,數(shù)字處理后的信號要送到外界模擬系統(tǒng)中去 ,也要使用濾波器進行平滑處理。 在此強調(diào)一下 ,本課程所學(xué)濾波器屬于電濾波器 ,也稱模擬濾波器 ,將來信號處理再學(xué)習(xí)數(shù)字濾波器。 濾波器分類 濾波器種類繁多， 有以下幾種。 (1)按處理信號類型分類 濾波器可分為模擬濾波器和離散濾波器兩大類。其中模擬濾波器又可分為有源、無源、異類三個分類；離散濾波器又可分為數(shù)字、取樣模擬、混合三個分類。 (2)按選擇物理量分類 濾波器可分為頻率選擇、幅度選擇、時間選擇（例如 PCM制中的話路信號）和信息選擇（例如匹配濾波器）等四類濾波器 。 (3)按頻率通帶范圍分類 濾波器可分為低通（ LPF)、高通 (HPF)、帶通 (BPF)、帶阻 (BRF)、全通 (APF)五個類別。 (4)按構(gòu)成器件分 有源濾波器 :由電阻、電容、有源器件 (集成運放 )組成。 一般由 工作在線性區(qū)的集成運放 和RC網(wǎng)絡(luò) 組成，實際上是一種具有特定頻率響應(yīng)的放大器。 無源濾波器 :由電阻、電容、電感等無源器件組成。 C R L C RL RL Vi Vi Vo Vo (5)按傳遞函數(shù)分 分為一階 ,二階 ?? N階濾波器。 濾波器階數(shù)越高 ,性能越好 ,但電路越復(fù)雜。 用圖表表示如下 : 按處理方法 按構(gòu)成器件分 按處理信號分 按頻率特性分 按傳遞函數(shù)分 硬 軟 件 件 濾 濾 波 波 器 器 無 有 源 源 濾 濾 波 波 器 器 模 數(shù) 擬 字 濾 濾 波 波 器