醫(yī)用電子儀器3(編輯修改稿)
2025-01-19 06:54 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 基本差 動 放大器 這 一 電路形式不能 滿 足生物電 放大器前置 級 高輸 入阻抗要求的三 差動放大應(yīng)用電路基本差動放大電路輸入電阻不夠高的根本原因為：差動輸入電壓是從同相端和反向端同時加入的。解決方法（提高生物電放大器前置級的輸入阻抗）：方案一：是把差動輸入信號都從同相側(cè)送入，采用同相并聯(lián)結(jié)構(gòu)。方案二：是在差動放大電路前面增加一級緩沖級（同相電壓跟隨器），實現(xiàn)阻抗變換。 （一）同相并聯(lián)結(jié)構(gòu)的前置放大電路第一級放大電路輸出電壓：輸出電壓無共模成分，無需外電路電阻有任何匹配A1， A2組成同相并聯(lián)輸入第一級放大，以提高放大器輸入阻抗。A3為差動放大作為放大器第二級。這種并聯(lián)結(jié)構(gòu)的電路，能方便的實現(xiàn)增益的調(diào)節(jié)。 第一級電路具有完全對稱形式，這種對稱結(jié)構(gòu)有利于克服失調(diào)、漂移的影響。 當 A1， A2共模抑制比為有限值時，在第一級存在共模誤差電壓輸出：由此可見，第一級放大電路的共模抑制能力取決于 運放器件 A1， A2本身的共模抑制比的差異 。為了使第一級放大電路獲得高共模抑制比， A1， A2器件本身的 CMRR1和 CMRR2數(shù)值是否高并不重要，重要的是他們的對稱性。僅僅用 A1， A2 構(gòu)成前置級是不足的，如果不考慮這一級共模電壓的轉(zhuǎn)化， A1， A2的輸出端就存在于輸入端相同的共模電壓。這樣，共模電壓在輸出端占用了一定的工作范圍，致使差動信號的有效工作范圍減小。 為了切斷共模電壓在電路中的傳遞，最簡單有效的方法是在 A1， A2并聯(lián)電路的后面接入一級差動放大。 兩級放大器差動增益兩級放大器共模抑制比由兩級共模誤差決定當嚴格挑選 A1,A2放大器共模抑制比放大器共模抑制比主要取決于第一級的差動增益和第二級的共模抑制能力。結(jié)論? 第一 級 放大 電 路的共模抑制比能力取決于運放器件 A A2本身共模抑制比的差異? 為 消除因 CMRR CMRR2不 為 無 窮 大而造成A A2輸 出端有與 輸 入端相同的共模 電壓 ，故 應(yīng) 在 A A2輸 出端接一 級 差 動 放大，以消除共模 電壓 在 電 路中的 傳遞? 總 的共模抑制比： A3運放器件的共模抑制比；差 動 放大 級 的 閉環(huán) 增益； RF,R1電 阻的匹配精度；同相并 聯(lián) 的第一 級 差 動 增益。 同相并 聯(lián) 差 動放大器 總 共模抑制比主要取決于第一 級 的差 動 增益及第二 級 的共模抑制能力例 題? 如圖所示為同相并聯(lián)結(jié)構(gòu)的 ECG前置級實用電路，所用器件的共模抑制比均為 100dB。輸入回路中兩電極阻抗分別為 20k?、 23k?。放大器輸入阻抗實際有 80M?。放大器中所用電阻的精度 ?=％，其他參數(shù)如圖所示。求包括電極系統(tǒng)在內(nèi)的放大電路的總共模抑制比。同相并聯(lián)差動結(jié)構(gòu)電路前置級的設(shè)計1器件 選擇 通 過測 量，確定共模抑制比 嚴格 對 稱的 A A2（通常相差不應(yīng) 超 過 ）和高共模抑制比參數(shù)的 A3（通常大 100dB）。2 第二 級 放大器 電 阻 應(yīng)該 精確匹配 在影響共模抑制能力的 諸 因素中，第二 級 差 動 放大 電 路中 電 阻的匹配精度是主要的。通常用精密 電橋選擇 高精度、高 穩(wěn) 定性 電 阻，先確定 R1，再由 Ad2 的 設(shè)計值 確定 RF(下支路的 RF選電 位器 )。3 前置 級 增益以及 組 成前置 級 的兩 級放大 電 路的增益分配，都影響 總 的CMRR值 。 在前置 級 增益確定之后， Ad Ad2互相制 約 。但是 Ad1 值 取得 較 高一些，是有利于 總 的共模抑制能力的提高的。（二）同相串聯(lián)結(jié)構(gòu)的前置放大電路與同相并聯(lián)差動放大電路結(jié)構(gòu)相比，少用了一個運放器件。差動信號均由同相端進入， A1的輸出 uo1和 uo2一起送入，從 A2獲得單端輸出，故稱之為串聯(lián)結(jié)構(gòu)。為使共模增益為 0，外電路應(yīng)滿足：此時，閉環(huán)增益為此電路共模抑制比應(yīng)由電阻匹配共模抑制比CMRRR和運放自身共模抑制比 CMRRD決定
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