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1、精密测控电路 与驱动技术王雷beta=300; RC=2000; RL=100000; rbb=300; VCC=12; Rb1=6000; Rb2=6000; RE=1800; IEQ=(Rb2/(Rb1+Rb2)*VCC-0.6)/RE; Au=-beta*(RC*RL/(RC+RL)/(rbb+(1+beta)*0.026/IEQ) Ri=. Ro=RC三极管放大电路参数计算Matlab程序知识回顾1. 基于晶体管的信号放大电路设计2. 基于晶体管的开关电路设计3. 基于通用运放的信号放大电路设计思考题1：交流/电容隔直形式的跟随器，能否正常工作？思考题2：运放输出端要不要接对地电阻？第
2、二章 信号放大电路第一节第一节 信号放大基本概念信号放大基本概念 第二节第二节 基本放大电路基本放大电路 第三节第三节 基本运算放大电路基本运算放大电路 第四节第四节 新型特种放大器新型特种放大器/ /电路电路第五节第五节 电桥及其放大电路电桥及其放大电路 第六节第六节 隔离放大器隔离放大器/ /电路电路第四节 新型特种放大器/电路（1）超精密运放OP177、OP1177/OP2177/OP4177；OPA177、OPA277/OPA2277/OPA42771. 超精密（高输入阻抗、高共模抑制比、低失调与低漂移）全世界精度最高单运放，偏置电压、电流分别达到uV、nA级，与仪表放大器相比毫不逊色
3、！（2）仪表放大器/电路图2-9 仪表放大器结构n 调节R0可以调节增益。n 关键阻抗参数经激光刀调整使之精确匹配。n 大幅提高共模抑制比。2. 高输入阻抗（1）高输入阻抗运放n 电容式、压电式传感器输出阻抗高达108。n MOSFET、FET、CMOS作为输入级，输入阻抗达106M。n 绘制PCB时，漏电流流入高输入阻抗会形成干扰，将运放的高阻抗输入端周围用导体围住，构成屏蔽，并将屏蔽层接到低阻抗低阻抗处处（等电位屏蔽），参见教材图2-24。较好（2）自举式高输入阻抗放大电路n 注意：不是所有情况下都要求放大电路具有高输入阻抗，应与传感 器输出阻抗相匹配，使放大电路输出具有高信噪比。图2-1
4、1 自举式高输入阻抗放大电路举例R2=R1n 利用反馈提高电位、补充电流，来减小向输入回路索取电流，从 而提高输入阻抗的电路成为自举电路。（3）电荷放大电路（了解）常用于压电式与电容式传感器，又称电荷-电压变换电路。图2-12 电荷放大电路高精度微弱电容检测技术是一个重要研究课题。3. 自动调零（1）自动调零放大器/电路（2）轮换自动校零放大器（CAZ运放）（3）斩波稳零放大器了解3. 自动调零图2-13 斩波稳零放大器时钟驱动模拟开关，时序 分误差检测和寄存阶段（ Sa1、Sa2闭合）、校零和 放大阶段（Sb1、Sb2闭合 ），失调电压缩小K2倍， 共模抑制比提高K2倍。钳 位防止强干扰而使
5、输入阻 塞，内部调制补偿使放大 器具有宽频响。4. 自动调整增益（1）手动增益调整方法（2）自动增益调整放大电路改变场效应管的漏源电阻。（3）可编程增益放大器模拟开关、单运放/多运放组成小规模模数混合集成电路。（4）AGC放大器增益闭环反馈控制。举例：激光管功率稳定。了解理解思路第五节 电桥及其放大电路1. 什么是电桥？n 常用于电参量式传感器，如电感式、电阻应变式、电容式传感器。n 举例：电阻应变片n 输出特性曲线为S型，小范围取微分可近似为线性。2. 电桥放大电路图2-14 电桥放大电路-+-+c) 差动输入 d) 线性放大图2-15 电桥放大电路差分电桥（不理想）和线性电桥n在精密与超精
6、密测控领域有重要应用，还有其它形式如半桥图2-16 半桥式电荷放大器（微弱电容检测）n举例1：超精密铂电阻测温 n举例2：张钟华院士量子化霍尔电阻基准：低温电流比较仪电桥3. 应用举例自学了解第六节 隔离放大电路1. 信号隔离基本概念（1）信号传输需共地，带来问题：a）共地干扰，b）安全问题思考题：共地干扰产生的根源（基本原理）？（2）问题：在不共地情况下，如何实现电信号的传输？a）电磁耦合（变压器），b）光电耦合（光耦）信号传输需共地5V5000V2.5V2500V2. 隔离放大电路原理（模拟/线性）图2-17 隔离放大器原理框图n变压器隔离传输直流信号需进行载波调制，线性度好；缺点是体积较
7、大、工艺复杂，带宽较低（1kHz）。n光电隔离结构简单，体积小，成本低，带宽较高；缺点是（发光二极管与光敏晶体管）非线性较大。n已有集成芯片产品，如美国AD公司AD277和国产284J、289（变 压器隔离），美国AD公司AD215和 BB公司ISO164、ISO174、 ISO254（光电隔离）。图2-18 互补式光耦隔离放大电路光耦非线性特性的补偿3. 数字电路中的光耦隔离图2-19 数字电路光耦隔离n 模拟电路隔离的难点在于保证输入、输出信号的线性度（不失真） n 数字信号隔离的难点在于保证逻辑电平上升沿的陡峭 n 数字隔离器件种类较多，如AD公司iCoupler专利技术（变压器耦合 ）
8、，最高速度25Mbps（ADuM1201、ADuM1410/1/2，ADuM524X ），应用广泛，应熟练掌握。本节重点2. 电桥及电桥放大电路3. 信号隔离基本概念、原理4. 数字电路中的光耦隔离电路1. 超精密运放、仪表放大器等特种放大器选型作业1. 课后题2-3、2-4、2-11。（红色选作） 2. 分析图2-18中R1 R2时，加在输出级的共模电压为多少？ 3. 设计一放大倍数等于学号后两位尾数的仪表放大电路。 4. 推导图2-31、2-32输出精确表达式。（给出分析过程） 5. 某电阻应变片初值1k，阻值变化范围0.9k1.1k，设计一单端输入电桥放大电路、一线性电桥放大电路，分析输出电压范围。 6. 比较AD620、 ICL7650、OP177输入阻抗、开环放大倍数、失调、带宽、共模抑制比等主要技术参数。（选作） 7. （1）下载AD277技术手册；（2）下载ISO254、AD215技术手册；了解二者基本工作原理。（选作） 8. 下载ADuM1201、ADuM524X技术手册，了解基本工作原理。（选作）谢谢听讲！
