機(jī)械電子第八章信號(hào)處理-在線瀏覽
2025-03-16 13:36本頁(yè)面
【正文】 壓跟隨器。具有高輸入阻抗的差動(dòng)放大器又稱為測(cè)量放大器。要實(shí)現(xiàn)理想的積分運(yùn)算，就需要在電容兩端電壓增加時(shí)，流過它的電流保持不變。當(dāng) Ui為階躍電壓時(shí)， 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。用運(yùn)算放大器組成的電荷放大器的典型結(jié)構(gòu)如圖所示。 ? 當(dāng)被測(cè)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(shí)，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。圖中所示的電流 電壓轉(zhuǎn)換器能夠?qū)崿F(xiàn)這種功能。如果負(fù)載置于運(yùn)算放大器的反饋環(huán)路中，則負(fù)載電流為 ? 在這種模式下工作時(shí)，必須精心選擇有足夠帶負(fù)載能力的運(yùn)算放大器。因?yàn)榉糯笃髟鲆婧芨?，輸入信?hào)之差只需 使輸出電壓極性翻轉(zhuǎn)。 + 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(gè)輸入端從接地改接到一個(gè)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(gè)閾值，傳輸特性曲線呈窗口狀，故稱為窗口比較器。當(dāng)輸入電壓 vI從零逐漸增大，且 VI上限閥值（觸發(fā)）電平。稱為下限閥值（觸發(fā)）電平。翻轉(zhuǎn)電壓成為 ? ， Us為正 ? ， Us為負(fù) ( ) ( )i 1 1 r e f 2 s 1 2U R U R U R R= + +( ) ( )i 2 1 r e f 2 1 2sU R U R U R R= +Ur e f+_UiUoR1R2+ Uc c Uc cUoUi( Us+ Ur e f) / 2 Us+ UsO( Ur e f Us) / 2a) 電路圖 b) 輸入輸出特性21 簡(jiǎn)介 ? 利用施密特觸發(fā)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程中的正反饋?zhàn)饔?，可以把邊沿變化緩慢的周期性信?hào)變換為邊沿很陡的矩形脈沖信號(hào)。 ? 從 傳感器 得到的矩形脈沖經(jīng)傳輸后往往發(fā)生波形畸變，可以通過用施密特反相觸發(fā)器整形而得到比較理想的矩形脈沖波形。 22 實(shí)用運(yùn)算放大器 ? 實(shí)際使用中，運(yùn)算放大器會(huì)有誤差。 ? 使用斬波穩(wěn)零放大器和自動(dòng)調(diào)零放大器等低漂移、高穩(wěn)定性的器件能夠減少上述影響。 23 放大器的性能指標(biāo) ? 輸入失調(diào)電壓 ? 輸入偏置電流 ? 漂移 ? 頻率響應(yīng) ? 上升速率 ? 同相、反相增益差 24 放大器的性能指標(biāo) ? 輸入失調(diào)電壓 ?如果運(yùn)算放大器內(nèi)部電路不是理想對(duì)稱的，那么即使兩個(gè)輸入端連接起來(lái)共同接地，輸出電壓也不為零。為了確保輸出電壓為零，必須在兩個(gè)輸入端分別加上微小的電壓，這兩個(gè)電壓之差就稱為輸入失調(diào)電壓。輸入偏置電流的存在使外部偏置電阻上產(chǎn)生偏置電壓，這兩個(gè)偏置電壓又成為輸入失調(diào)電壓。 ? 電阻值 + Rb i a s R1R2+ Uc c Uc cUoUi12i a s 2b 1R R RR R26 漂移 ? 漂移是所有直流耦合放大器都存在的問題。 ? 要把輸出電壓漂移和輸入信號(hào)緩慢變化引起的輸出信號(hào)變化區(qū)分開是不可能的。 27 頻率響應(yīng) ? 通常的運(yùn)算放大器頻率響應(yīng)如圖所示，其 3dB帶寬在 10Hz左右，單位增益帶寬在幾千赫。 ? 此時(shí)帶寬相應(yīng)增加到 Beff=B/(1+Aβ) ?帶寬增益積是常數(shù) Aβ 1 0 0 8 0 6 0 4 0 2 0 01 00頻 率增 益1 011 021 031 041 051 061 07運(yùn)算放大器的頻率響應(yīng)28 上升速率 ? 響應(yīng)速度是指運(yùn)算放大器能響應(yīng)的輸入信號(hào)最大變化率。 ? 響應(yīng)速度與運(yùn)算放大器全功率帶寬有關(guān)。 29 同相、反相增益差 ? 當(dāng)放大器以差模方式工作時(shí)，同相端增益和反向端增益之間的差異會(huì)在輸出信號(hào)中加入誤差。 ?共模抑制比定義為 CMRR= Gdm/ Gcm 0 dm 1 2 c m 1 2( ) / 2 ( ) / 2u G u u G u u0 1 1 2 2u A u A u+ Uc c Uc c +U2U1UoA1A230 斬波穩(wěn)零放大器 ? 斬波穩(wěn)零放大器能把輸入信號(hào)的高頻分量和低頻分量分開，然后分別加以放大，最后在輸出端再合成一體。
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