測量放大器課程設計(編輯修改稿)
2025-03-12 13:49 本頁面
【文章內容簡介】 （ 3）提高電路的共模抑制比。 武漢理工大學《模擬 電子技術基礎》 （ 4）差模電壓放大倍數(shù) AVD可預置并顯示，預置范圍 1～ 1000，步距為 1，同時應滿足基本要求 (1)中對共模抑制比和噪聲電壓的要求。 （ 5）其它（ 例如改善放大器性能的其它措施等）。 方案設計及論證 、測量放大器電路 基本設計 思 路 根據(jù)題目高共模抑制比的設計要求，所尋求的最佳解決方案是輸入特性對稱的差動放大電路，應該是商品測量放大器， 因此應用集成運算放大器和必要的其他元器件組成，參見圖三。 圖三 武漢理工大學《模擬 電子技術基礎》 方案一 直接采用高精度 UA741 運算放大器結成懸置電橋差動放大器：利用一個放大器將雙端輸入信號轉變成單端輸出，然后通過電阻與下一級反向比例放大器進行耦合，放大主要通過后一級的比例放大器獲得，此電路的特點是簡單，實現(xiàn) 起來對結構工藝要求不高，但是其輸入阻抗低，共模抑制比、失調電壓和失調電流等參數(shù)亦受到放大器本身性能限制不易進一步提高，且無法抑制放大器本身的零漂及共模信號產生，雖然電路十分簡單，元器件較少，但仍將其舍棄。參見圖 4。 圖三 圖三 圖四 方案二 同相關聯(lián)式高阻測量放大器：線路前級為同相差動放大結構，要求兩運放的性能完全相同，這樣，線路除具有差模，共模輸入電阻大的特點外，兩運放的共模增益，失調及其漂移產生的誤差 也相互抵消，因而不需要精密匹配電阻。后級的作用是抑制共模信號，并將雙端輸出轉變?yōu)閱味朔糯筝敵?，以適應接地負載的需要，后級的電阻精度則要求匹配。增益分配一般前級取高值，后級取低值。該方案電路結構簡單，易于定位和控制。只是調節(jié)增益必須手動調節(jié)電位器。所以采用本方案。參見圖 5。 武漢理工大學《模擬 電子技術基礎》 圖五 方案三 在沒有更好地集成運算放大器（包括增益可程控的集成運算放大器）的條件下，實現(xiàn)測量放大器的最好方案就是應用集成放大器中的精密集成運算放大器ＯＰ０７。為了充分發(fā)揮ＯＰ０７的性能，要將ＯＰ０７的調零電路在 測量放大器電 路之內， 另外，由于在前級采用了差分放大電路，有效的抑制了零點漂移的現(xiàn)象 ，并且有效的共模抑制能力，參見圖六。 圖六 武漢理工大學《模擬 電子技術基礎》 為了改善集成運算放大器的電源阻抗，在每個集成運算放大器的正、負電源對地均接有用于旁路的２．２ｕＦ的陶瓷貼片電容器：為了能達到１ — １０００倍的增益可調且是精確調節(jié)，增益調節(jié)電阻采用三只不同阻值的可調電阻串聯(lián)而成。 、電源 如圖 七 圖七 如圖所示的電路是采用ＣＷ７８１５和ＣＷ７９１５型號的集成穩(wěn)壓器芯片組成的具有同時 輸出＋１５Ｖ、 — １５Ｖ電壓的穩(wěn)壓電路。該電路對稱性好，溫度武漢理工大學《模擬 電子技術基礎》 特性也近似一致。電源輸出端接有二極管Ｄ１和Ｄ２。如果不接保護二極管，ＣＷ７８１５輸出電壓通過ＲＬ加到ＣＷ７９１５的輸出端，必將ＣＷ７９１５燒壞。在正常工作情況下，Ｄ１和Ｄ２均處于截止狀態(tài) ，不影響電路的工作。假如，ＣＷ７９１５輸入電壓未接入，此時ＣＷ７８１５的輸出電壓將通過外接負載接到ＣＷ７９１５的輸出端，使得Ｄ２正向導通，將ＣＷ７ ９１５輸出端輸出電壓鉗位在＋０．７ｖ，保證ＣＷ７９１５不致?lián)p壞。 、信號轉換放大器 信號轉換放大器實際上 是將單 端輸入信號轉換成差動輸入信號，因此，最簡單的方法就是采用一個增益為一的反相放大器輸出與信號源輸出組合即可?？紤]到信號源的輸出阻抗可能與反相放大器的輸出阻抗不一致，比較理想的方案是先用一個跟隨器，再接一個增益為一的反相放大器。最終將跟隨器輸出與反相放大器輸出組合得到所要求的雙端輸出信號。信號的轉換電路如圖 八 所示 。 圖八 武漢理工大學《模擬 電子技術基礎》 為了獲得良好的對稱性，所有電阻選擇同一阻值的精度為 1%的 10KΩ 金屬膜電阻，由于各電阻之間的阻值容
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