0院 测控电路及装置 第二章信号放大电路 壑 遁算放太器的误差及其科偿★ 典型测量放大电路★ 隔高放大电路 2021/2/24
测控电路及装置 2021/2/24 1 第二章 信号放大电路 内容： ➢运算放大器的误差及其补偿★ ➢典型测量放大电路★ ➢隔离放大电路
0院 测控电路及装置 重点: 1算放大器的婧性 2仪用放大电路 难点: 1遁算放大器的特性 2隔高效大电路 2021/2/24
测控电路及装置 2021/2/24 2 重点： 1 运算放大器的特性 2 仪用放大电路 难点： 1 运算放大器的特性 2 隔离放大电路
0院 测控电路及装置 >引言 何谓测量放大 ◆测量放大电路的特点: 电路? ◆输入阻抗应与传感器输出阻抗相匹配 ◆一定的放大倍数和稳定的增益;。○ ◆低噪声; ◆低的输入失调电压和输入失调电流以及低的漂移; ◆足够的带宽和转换速率; ◆高共模输入范围和高共横抑制比 ◆可调的闭环增益; ◆线性好、精度高; ◆成本低 2021/2/24
测控电路及装置 2021/2/24 3 ➢引言 ◆测量放大电路的特点： ◆输入阻抗应与传感器输出阻抗相匹配； ◆一定的放大倍数和稳定的增益； ◆低噪声； ◆低的输入失调电压和输入失调电流以及低的漂移； ◆足够的带宽和转换速率； ◆高共模输入范围和高共模抑制比； ◆可调的闭环增益； ◆线性好、精度高； ◆成本低。 何谓测量放大 电路？
0院 测控电路及装置 >引言 ◆测量放大电路的类型: ◆低噪声放大电路 ◆高输入阻抗放大电路 ◆高共模抑制比放大电路 ◆差动放大电路 ◆电桥放大电路 ◆电荷放大电路 ◆程控放大电路 2021/2/24
测控电路及装置 2021/2/24 4 ➢ 引言 ◆测量放大电路的类型： ◆低噪声放大电路 ◆高输入阻抗放大电路 ◆高共模抑制比放大电路 ◆差动放大电路 ◆电桥放大电路 ◆电荷放大电路 ◆程控放大电路
0院 测控电路及装置 >运算放大器的误差及其补偿 ●实际运算放大器及其特性 序号参数名称理想 实际 差模增益 oO 90~100dB以上 共模增益 0 0dB以上 2345 输入阻抗 100kg~数兆欧 输出阴抗010~数百欧 带宽0~0~10H(或0~10k+z) 2021/2/24 5
测控电路及装置 2021/2/24 5 ➢运算放大器的误差及其补偿 ⚫实际运算放大器及其特性 序号 参数名称 理想 实际 1 差模增益 ∞ 90～100dB以上 2 共模增益 0 0dB以上 3 输入阻抗 ∞ 100kΩ～数兆欧 4 输出阻抗 0 10Ω～数百欧 5 带宽 0～∞ 0～10Hz(或0～10kHz)
0院 测控电路及装置 >运算放大器的误差及其补偿 ●失调及其补偿 ●输入失调电压 R (1+-2) R1 特点:增益越大,输 出失调电压越大! 图2-1反相放大器 2021/2/24 6
测控电路及装置 2021/2/24 6 ➢运算放大器的误差及其补偿 ⚫失调及其补偿 ⚫输入失调电压 o uos R R u (1 ) 1 2 = + 特点：增益越大，输 出失调电压越大!!!!!
0院 测控电路及装置 >运算放大器的误差及其补偿 ●失调及其补偿 ●输入失调电流 /bI R R2l61-(1+)R3l2 lb 若R3=R1∥R 2=R2( b1 图2-1反相放大器 特点:反馈电阻越大,影响越大!!10~100kQ 2021/2/24
测控电路及装置 2021/2/24 7 ➢运算放大器的误差及其补偿 ⚫失调及其补偿 ⚫输入失调电流 ( ) R // (1 ) 2 2 1 2 3 1 2 3 2 1 2 2 2 1 o b b o b b u R I I R R R I R R u R I = − = = − + 若 特点：反馈电阻越大，影响越大!!!!! 通常10～100kΩ
0院 测控电路及装置 >运算放大器的误差及其补偿 ●失调及其补偿 输入失调电压和输入失调电流的调整 ●外部调整 +15V RR RR2+R4(R1+R2) RR u2(m级) 1000 N R1+R2 a)接人反相端 2021/2/24 8
测控电路及装置 2021/2/24 8 ➢运算放大器的误差及其补偿 ⚫失调及其补偿 ⚫输入失调电压和输入失调电流的调整 ⚫外部调整 U R R R R R R R ua ( ) 1 2 4 1 2 1 2 + + = 1000 1 2 1 2 4 R R R R R + u (mV级) = a
0院 测控电路及装置 R R P R b)接入同相端 2021/2/24 9
测控电路及装置 2021/2/24 9
0院 测控电路及装置 >运算放大器的误差及其补偿 ●失调及其补偿 输入失调电压和输入失调电流的调整 ●内部调整 图1标准补偿和 失调平衡电路 探测器 反相输 输出 同相输 频率9半衡 10MQ3 30F F 平衡 5.1Mg b)方式二 20K VEE a)方式一 2021/2/24
测控电路及装置 2021/2/24 10 ➢运算放大器的误差及其补偿 ⚫失调及其补偿 ⚫输入失调电压和输入失调电流的调整 ⚫内部调整 特点： 参考数据手册