测控电路（第7版）课件：信号放大电路.pptx

信号放大电路;本章知识点;3.1基本放大电路;3.1基本放大电路;3.1.1反相放大电路;反相放大电路变形;交流反相放大器：把放大器与滤波器（低通滤波器）设计成一体

电路的低端的截止频率由C1和R1决定，电路的高端的截止频率由R2和C2决定

;3.1.2同相放大电路;低频交流放大电路;在同向放大器中，如果将放大器输出完全反馈到输入端，就构成了一个电压跟随器。又称为单位增益放大器。可作为阻抗变换器或缓冲器

;;;;3.2高共模抑制比放大电路;3.2高共模抑制比放大电路;反相串联结构型

该电路的共模抑制能力只与外接电阻的对称精度有关，但电路的输入阻抗低。通常为了使ui1、ui2负载相同，取：R1=R5，R2=R4;同相串联结构型

同相输入、高输入阻抗；

对于N2仍然是差动放大电路;第一级：由同相输入的运放N1、N2并联组成双端输入、双端输出的差动放大电路，以提高放大器的输入阻抗；

第二级：运放N3组成差动级，具有共模抑制能力。

;第一级;;第二级;共模抑制比;3.2.3高共模隔离放大电路;什么是隔离放大电路？

隔离放大电路的输入、输出和电源电路之间没有直接的电路耦合，即信号在传输过程中没有公共的接地端。

应用于何种场合？

隔离放大电路主要用于便携式测量仪器和某些测控系统中，能在噪声环境下以高阻抗、高共模抑制能力传送信号。例如：

信号回路具有很大的共模电压(数百伏以至数千伏)；

信号回路与测试系统之间不易共地；

强干扰、强辐射；

生物仪器;1、基本原理;1、基本原理;1、基本原理;1、基本原理;使用隔离放大器，在残留电极电压和50Hz工频电压干扰下，从母亲心跳中提取胎儿心跳的电路;2、通用隔离放大电路;光电耦合隔离放大电路

前级电路N1把输入电压信号转换成与之成正比的电流信号，经光耦合器VLC耦合到后级，光耦合器中的硅光敏晶体管输出电流信号，运放N2把电流信号转换成电压信号。

;互补式光电耦合隔离放大电路;封装在一个芯片内的光耦合器;3、增益可调隔离放大电路;4、隔离放大电路应用举例;3.3低漂移放大电路;3.3低漂移放大电路;3.3.1自动调零放大电路;误差保持调零放大输出;电??特点

电路实际上用一块四运放(LM324,LF347等)和一块4位模拟开关(CD4066,5G811等)组成,电路成本低.

输出电压较稳定；波动小；

与普通放大电路相比，失调和低频干扰降低了三个数量级

适用于毫伏级的低电平放大。

;3.3.2斩波稳零放大电路;3.3.3低漂移集成运算放大器;3.3.3低漂移集成运算放大器;斩波稳零集成运算放大器

是一种CMOS差动式低漂移集成运算放大器。它利用动态校零技术消除了CMOS器件固有的失调和漂零，克服了传统斩波稳零放大器的缺点。;斩波稳零集成运算放大器（ICL7650)

具有高增益、失调电压影响小、高共模抑制比和高输入电阻等优点

可用作差动放大器，是一种理想的直流集成运算放大器

是一种低压CMOS器件，电源电压的典型值为±6V，焊接时应防止击穿损坏，

记忆电容C1=C2=0.1uf需外接，且采用漏电小的电容器

替工作产生的尖峰电压可用低通滤波器滤除。

;3.4高输入阻抗放大电路;3.4高输入阻抗放大电路;3.4.1高输入阻抗集成运算放大器;3.4.2自举式高输入阻抗放大电路;同相交流放大电路

同相端接隔直电容C1和放电电阻R，通过加入C2，提高了同相交流放大器的输入阻抗

如果不加C2，则C1的放电电阻是R1+R2；

当加上C2后，运放的两个输入端的交流电压作用于R1的两端，使R1两端等电位，无信号电流流过R1，故对交流来说R1就可看作无穷大。

;交流电压跟随电路

加入C2后，R1两端的电位相同，故可将R1作为无穷大，同样提高了放大器的输入阻抗

;自举组合电路;3.5电荷放大电路;3.5电荷放大电路;若N为理想工作状态，则反相输入端为虚地，直流输入电阻很高，传感器的输出电荷只对反馈电容Cf充电，电容Cf两端的电压为:

;实际等效电路;3.5.2电荷放大电路的特性;3.6电流放大电路;3.6.1基本原理;3.6.2电流放大电路实例;3.7电桥放大电路;3.7电桥放大电路;3.7电桥放大电路;3.7电桥放大电路;a点为虚地，ua=0;同相输入;单端输入电桥放大电路的特点

放大倍数与桥路电阻无关，增益易于调整且比较稳定；

输出电压与桥臂电阻的相对变化率δ为非线性关系，只有当δ1时，uo与δ才近似按线性变化。

;3.7.2差动输入电桥放大电路;3.7.3线性电桥放大电路;3.8增益调整放大电路;3.8增益调整放大电路;3.8.1手动增益