LF398 图2.21是LF398典型应用电路。控制端Vc为高电平时，处于采 样状态，输出跟随输入；控制端V。为低电平时，处于保持状态， 输出保持V。由高电平向低电平跳变瞬间的输入电压数值。引脚2所 接的电阻用于直流调零，反相器及其所接电阻、电容用于交流调零。 24 kO 10k0 图2.21LF398的典型应用
LF398 图2.21是LF398典型应用电路。控制端VC为高电平时，处于采 样状态，输出跟随输入；控制端 VC 为低电平时，处于保持状态， 输出保持VC由高电平向低电平跳变瞬间的输入电压数值。引脚2所 接的电阻用于直流调零，反相器及其所接电阻、电容用于交流调零。 图2.21 LF398的典型应用
3.模拟量输入的隔离 出于对系统抗干扰、噪声抑制及安全等因 素的考虑，往往对模拟量信号输入进行隔离。 根据具体情况，可以采用以下几种措施 光电隔离 共模电压的隔离
3. 模拟量输入的隔离 出于对系统抗干扰、噪声抑制及安全等因 素的考虑，往往对模拟量信号输入进行隔离。 根据具体情况，可以采用以下几种措施 ❑ 光电隔离 ❑ 共模电压的隔离
光电隔离 在计算机控制系统中，'一般在计算机接口和A/D转换 电路之间实施光电隔离。这种隔离保证了模拟量信号输 入部分和计算机数字处理系统之间的切底的电气隔离， 而且由于是在数字接口部分隔离，使得其实现简单、造 价低廉。 微型计算机 接口电路 光电隔离 信号 转换器 调理 电路 模拟量输入 图2.22模拟量信号输入的光电隔离
光电隔离 在计算机控制系统中，一般在计算机接口和A/D转换 电路之间实施光电隔离 。这种隔离保证了模拟量信号输 入部分和计算机数字处理系统之间的彻底的电气隔离， 而且由于是在数字接口部分隔离，使得其实现简单、造 价低廉。 图2.22 模拟量信号输入的光电隔离
共模电压的隔离 共模电压是指多根信号线上的电压相对参考电压的相 等的部分。 常用的共模电压隔离措施有以下几种： √光电隔离 这种隔离即前面所述的模拟量信号输入 光电隔离技术，它实现了模拟部分和数字部分的电气 隔离，能够克服光电隔离输出、输入两端设备的地线 间的共模干扰，但无法克服模拟信号之间的共模干扰。 电容隔离技术 隔离放大器
共模电压的隔离 共模电压是指多根信号线上的电压相对参考电压的相 等的部分。 常用的共模电压隔离措施有以下几种： ✓ 光电隔离 这种隔离即前面所述的模拟量信号输入 光电隔离技术，它实现了模拟部分和数字部分的电气 隔离，能够克服光电隔离输出、输入两端设备的地线 间的共模干扰，但无法克服模拟信号之间的共模干扰。 ❑ 电容隔离技术 ❑ 隔离放大器
电容隔离技术 原理见图2.23。 平时，开关S1(=1,2…n)处于闭合状态，C的电 压跟踪V的输入值，开关S2,(=1,2,…)处于断开状态。需检测V时， 则令S1,断开，S2闭合，放大器A的输出经采样-保持器送至A/D转换 器化为数字量，然后开关再恢复平时的状态。在采样、转换过程中， 放大器A不与任何模拟量信号输入共地，电容C,的电压均为差模电 压，这样就克服了共模电压的影响。 Sn ÷C 00。 S22 =C2 注意：开关应为一组高质量继电器的 触点，电蓉C(-1,2,…,n)为泄漏小的 高质量电容器。 2元 宁C 图2.23共模电压的电容隔离技术
电容隔离技术 原理见图2.23。 平时，开关S1i (i=1,2,...,n)处于闭合状态，Ci的电 压跟踪Vi的输入值，开关S2i (i=1,2,...,n)处于断开状态。需检测Vi时， 则令S1i断开，S2i闭合，放大器A的输出经采样-保持器送至A/D转换 器化为数字量，然后开关再恢复平时的状态。在采样、转换过程中， 放大器A不与任何模拟量信号输入共地，电容Ci的电压均为差模电 压，这样就克服了共模电压的影响。 图2.23 共模电压的电容隔离技术
隔离放大器 隔离放大器包括高性能的运算放大器、调制解调器、信号 耦合变压器、输出运算放大器、滤波器和电源几个部分。输入、 输出和电源都是由变压器隔离的，没有任何电路连接，从而实 现了输入信号、输出信号及电源的隔离。图2.24给出了GF289型 集成隔离放大器的原理图。 增益 100k 4 100k 115V ①YoT 1000 MOD 鸿器 +10V N⑤ 滤波# 15V ⑨ 输入 翰出 增益 釉立供生 独立供电 ① 公共输 #1 #2 115V ±5mA② 同步粒 ⑧入/输出 -15V 独立儿③ 100kHz 校准 直流输入 源输出 电源叛蓝器 输入屏蔽 ①+12.5y 电 +12V 图2.24GF289型集成隔离放大器原理图
隔离放大器 隔离放大器包括高性能的运算放大器、调制解调器、信号 耦合变压器、输出运算放大器、滤波器和电源几个部分。输入、 输出和电源都是由变压器隔离的，没有任何电路连接，从而实 现了输入信号、输出信号及电源的隔离。图2.24给出了GF289型 集成隔离放大器的原理图。 图2.24 GF289型集成隔离放大器原理图
隔离放大器 图2.25介绍了GF289型集成隔离放大器的典型接线。 若每一路模拟量信号输入都采用这种放大器隔离，就可 以从根本上消除共模电压的影响。 00 10 R 4 6 图2.25GF289型集成隔离放大器的典型接线
隔离放大器 图2.25介绍了GF289型集成隔离放大器的典型接线。 若每一路模拟量信号输入都采用这种放大器隔离，就可 以从根本上消除共模电压的影响。 图2.25 GF289型集成隔离放大器的典型接线
4,模拟输入信号的放大 传感器的输出信号通常都是弱信号，需经放大才能 进行AD转换，信号放大是控制系统中不可缺少的环节。 集成放大器体积小、精度高、可靠性好、开环增益大， 利用它们可构成比例、加减、积分、微分等运算，因此 得到广泛应用。 测量放大器 口程控增益放大器
4. 模拟输入信号的放大 传感器的输出信号通常都是弱信号，需经放大才能 进行A/D转换，信号放大是控制系统中不可缺少的环节。 集成放大器体积小、精度高、可靠性好、开环增益大， 利用它们可构成比例、加减、积分、微分等运算，因此 得到广泛应用。 ❑ 测量放大器 ❑ 程控增益放大器
测量放大器 传感器的输出信号一般较弱，且其中含有各种共模干扰，这 就要求对其放大的电路具有很高的共模抑制比和高增益、高输入 阻抗、低噪声，习惯上称这种放大器为测量放大器或仪表放大器。 图2.26是四个运放构成的仪表放大器电路，其中，运算放大器 A]~A,构成仪表放大器，A4用于实现零输出的综合补偿。 2 +0 Re 。 图2.26四个运放构成的仪表放大器电路
测量放大器 传感器的输出信号一般较弱，且其中含有各种共模干扰，这 就要求对其放大的电路具有很高的共模抑制比和高增益、高输入 阻抗、低噪声，习惯上称这种放大器为测量放大器或仪表放大器。 图2.26是四个运放构成的仪表放大器电路，其中，运算放大器 A1A3构成仪表放大器，A4用于实现零输出的综合补偿。 图2.26 四个运放构成的仪表放大器电路
测量放大器 集成仪表放大器外接元件少，无需精密匹配电阻，使用灵活， 能够处理从几微伏到几伏的电压信号，可对差分交/直流信号进行 精密放大，适合于快速采样，能够抑制从直流到数百兆赫频率的 噪声信号。常用的集成仪表放大器有AD521、AD522、ZF603、 ZF605和BG004等。 增益调整 15 kn RSCALE(Rs) 8 96.3k2 )ks +0 10 14 13 RGAIN(RG) AD521 000 12 7 1 AD522 o输出公共端 0参考端 GND 失调调整 数据防护 图2.27AD521的典型接线图 图2.28AD522的典型接线图
测量放大器 集成仪表放大器外接元件少，无需精密匹配电阻，使用灵活， 能够处理从几微伏到几伏的电压信号，可对差分交/直流信号进行 精密放大，适合于快速采样，能够抑制从直流到数百兆赫频率的 噪声信号。常用的集成仪表放大器有AD521、AD522、ZF603、 ZF605和BG004等。 图2.27 AD521的典型接线图 图2.28 AD522的典型接线图