機械電子第八章信號處理-文庫吧
2025-02-02 13:36 本頁面
【正文】 模抑制比， R1的阻值要足夠大。具有高輸入阻抗的差動放大器又稱為測量放大器。 整理得 i a i b o a o ba1 1 22U U U UiR R R==+( )12o a o b i a i b12RRU U U UR+ = 4 1 2o i a i b312R R RU U URRR3+ Uc c + Uc cR4Ui bUoUi a+ Uc c+ Vc c+ Uc c + Uc cR4R3R1R2R2R4Uo bUo a12 積分器 ? 用電阻和電容就可以構成一個簡單的積分電路，但隨著電容上充電電壓的增加，流經電阻的充電電流會隨之變化。要實現理想的積分運算，就需要在電容兩端電壓增加時，流過它的電流保持不變。 ? 進一步推導，有 i121UiiRoi11 dU U tRC ++ Uc cR1R2 Uc cCUiUoi2i113 微分器 ? 由圖可列出 ? 因為 Uo=ifRf=i1Rf，故 ? 輸出電壓與輸入電壓對時間的一次微分成正比。當 Ui為階躍電壓時， Uo為尖脈沖電壓 c i1d dddU Ui C Ctti0fddUU R Ct ++ Uc cRf Uc cCUiUoifi1UoUitOu14 電荷放大器 ? 壓電傳感器的輸出形式是晶體材料某些表面上電荷的變化。電荷放大器用來把這些電荷變化轉換成電壓信號。用運算放大器組成的電荷放大器的典型結構如圖所示。電阻 Rf是為了防止反饋電容 Cf上積累電荷。 ? 當被測物理量的變化引起壓電傳感器等效電容 C上電荷的變化為 Δq時，放大器的輸出為 Uo=Δq/Cf ? 放大器上限頻率為 ?式中， Rc和 Cc分別為連接電纜 ?的等效電阻和等效電容。 ? 放大器下限頻率為 ++ Uc cRf Uc cUiUoCCfh1= ( )2 ccf R C Cp1 f f1=2f R Cp 15 電流 電壓轉換器 ? 很多傳感器以電流方式輸出信號，往往需轉換成電壓信號。圖中所示的電流 電壓轉換器能夠實現這種功能。設運算放大器反相輸入端的電流為零，有 is+ir=0 Uo=isR + Uc c Uc c+_RUiUoisir16 電壓 電流轉換器 ? 有時反過來需要把電壓信號轉換成電流信號。如果負載置于運算放大器的反饋環(huán)路中，則負載電流為 ? 在這種模式下工作時，必須精心選擇有足夠帶負載能力的運算放大器。 +_VoViiaimRLR1+ Vc c Vc c17 比較器 ? 圖中的工作方式用于兩個信號 U1和 U2的比較。因為放大器增益很高，輸入信號之差只需 使輸出電壓極性翻轉。 ? 實用中有專門設計的比較器集成電路芯片，具有快速響應能力且誤差極小，無須再用通用運算放大器。 + Uc c Uc c +U2U1Uo18 分類 ? 過零電壓比較器： 典型的幅度比較電路 ? 電壓比較器： 將過零比較器的一個輸入端從接地改接到一個固定電壓值上，就得到電壓比較器 ? 窗口比較器： 該比較器有兩個閾值，傳輸特性曲線呈窗口狀，故稱為窗口比較器。 ? 滯回比較器（施密特觸發(fā)器）： 從輸出引一個電阻分壓支路到同相輸入端。當輸入電壓 vI從零逐漸增大，且 VI上限閥值（觸發(fā)）電平。當輸入電壓 VIVT時， VT39。稱為下限閥值（觸發(fā)）電平。 19 施密特觸發(fā)器 ? 翻轉點處的輸入電壓值由下式決定 ? ， Us為正 ? ， Us為負 2i1 s 1 2U R RU R2i2 s 1 2U R RU R+_UoUiR1R2+ Uc c Uc cUoUiUi 1Ui 2 Us+ UsOa) 電路圖 b) 輸入輸出特性20 有參考電壓的施密特觸發(fā)器 ? 在 R2支路中加一個參考電壓 Vref，輸入輸出特性就會平移。翻轉電壓成為 ? ， Us為正 ?
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