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儀表放大器
閱讀�18749時間�2011-01-14 09:53:54

  儀�放大�是一種高增益、直�耦合放大�,它具有差分輸入、單端輸�、高輸入阻抗和高共模抑制比等特點�差分放大�和儀表放大器所采用的基礎部件(運算放大�)基本相�,它們在性能上與標準運算放大器有很大的不同�

簡介

  儀表放大器是一種具有差分輸� 和相對參考端單端輸出的閉�(huán)增益組件,具有差分輸出和相對參考端的單端輸�。與� 算放大器不同之處是運算放大器的閉�(huán)增益是由反相輸出端與輸出端之間連接的外� 電阻決定� 而儀表放大器則使用與輸入端隔離的內部反饋電阻網絡� 儀表放大器� 2 � 差分輸入端施加輸入信�,其增益即可由內部預�,也可由用戶通過引腳內部設置或� 通過與輸入信號隔離的外部增益電阻��

原理

  用分離元件構建儀表放大器(IA)需要花費很多的時間和精力,而采用集成儀表放大器(IA)或差分放大器則是一種簡便而又可行的替換方�。為了更好的理解儀表放大器(IA),了解共模抑制比(CMR)的重要�,這里以惠斯通電橋變送器來進行說明,R1=R2=R3=R4=5kΩ,激勵電壓(Vex)為10V。這樣,在空載條件�,對“電橋”進行計算可得�

儀表放大器的結構

 ?。郑保剑郑澹?R2�(R2+R�)),V1=5VV2=Vex(R3/(R3+R4)),V2=5V所以:V=V1-V2=5V-5V=0V變送器輸出就是電橋兩個輸出端的電壓差(ΔV�。假定有某個激勵加在電橋的4個活動臂�,并使得R1和R4的值有所增加,同時R2和R3的值有所減少;此時若取:R1=R4=5001Ω,R2=R3=4999�,Vex=10V,那么可得:V1=5.001V V2=4.999�,實際上,人們所關心的信號是�

  ΔV=V1-V2=2m�。因�,通過對共模電壓(CMV)進行計算可知:即便電橋不平衡,共模電壓(CMV)仍然等于(V1+V2,/2=5V。理想情況下,此電路的輸出是:Vo=ΔV� Gain�

  上述計算表明,在有大的共模信號時,測量一個微弱的電壓信號比較困難;而ΔV(以mV為單位)則可通過測量兩個較大的電壓信號V2與V1來獲得,這兩個電壓均可在伏特��

設計要點

  (1)注意關鍵元器件的選取,要注意使運放 的特性盡可能一�;選用電阻�,應該使用低溫度系�(shù)的電�,以獲得盡可能低的漂移;� R3,R4,R5 � R6 的選擇應盡可能匹�.

  (2)要注意在電路中增加各種抗干擾措施,比如在電源的引入端增加電源退耦電�,在信號輸入端增加 RC 低通濾波或在運� A1,A2 的反饋回路增加高頻消噪電�,� PCB 設計中精心布局合理布線,正確處理 地線�,以提高電路的抗干擾能�,限度地發(fā)揮電路的性能.

特點及應�

  儀表放大器專門精密差分 電壓放大�,它源于運算放大�,且優(yōu)于運算放大器。儀表放大器把關鍵元件集成在� 大器內部,其獨特的結構使它具有高共模抑制�、高輸入阻抗、低噪聲、低線性誤�� 低失調漂移增益設置靈活和使用方便等特�,使其在數(shù)�(jù)采集、傳感器信號放大、高� 信號調節(jié)、醫(yī)療儀器和音響設備等方面倍受青睞�

維庫電子�,電子知識,一查百��

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