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1、仪表放大器,主要特点,a. 输入抗阻高,b. 共模抑制比高,常用于热电偶、应变电桥、流量计、生物电测量以及其它具有较大共模干扰的直流缓变微弱信号的检测。,9.4 常用放大器,三运放测量放大器,b. 电阻要精密配合,a. 运放A1、A2的特性一致性。,对电路要求,(1) 原理图,三运放测量放大器,放大器具有很高的抑制共模信号的能力,输出uO与共模信号uIc无关,单片集成测量放大器AD521,工作原理与三运放测量放大器类似,性能指标,(2) 输入阻抗3109 。,(3) 增益带宽大于2 MHz。,(4) 电压放大倍数0.110,000。,(5) 电源电压 (518) V。,(6) 过载能力较强，动
2、态特性好。,(1) 共模抑制比120 dB。,应用集成运放和多路模拟开关可组成数控增益放大器。 多路模拟开关主要用于选择多路模拟信号，要求有很小的导通电阻、很高的断开电阻。 常用的CMOS多路模拟开关有：CD4066、CD4053、CD4052、CD4051、CD4067等。,9.4.2 数控增益放大器,9-35(a) CD4051逻辑图,9.4.2 数控增益放大器,9-35(b) CD4051引脚图,9.4.2 数控增益放大器,9.4.2 数控增益放大器,9.4.1 仪表放大器,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
3、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（如生物医学人体测量、自动化试验设备、工业过程控制系统等）中，能在噪声环境下以高阻抗、高共模抑制能力传送信号。,隔离放大电路,基本原理 1、组成及符号,集成隔离放大器根据隔离模式划分可分为两口隔离和三口隔离，两口隔离是指输入部分和输出部分欧姆隔离，三口隔离是信号输入部分、输出部分和功率供给部分相互欧姆隔离。根据隔离方式不同可分为：变压器隔离放大器，如两口隔离的AD204、三口隔离的AD210等； 电容隔离放大器，如ISO106； 光电隔离放大器，如ISO100。,2、原理框图,1. 光电耦合隔离放大器,光敏二极
4、管,Io,发光二极管,发光二极管,光敏三极管,b. 采用负反馈技术。,光电耦合器的特点,a.耦合器中的发光和光敏元件都是非线性器件,b.非线性器件传输模拟信号将会导致信号失真,克服非线性失真通常采取的措施,a. 给非线性器件施加合适的直流偏置，在小范围内线性传输信息。,ISO100光电耦合放大器，由两个运放A1和A2、两个恒流源以及一个光电耦合器组成。 光电耦合器由一个发光二极管LED和两个光电二极管D1，D2组成，起隔离作用，使输入侧和输出侧没有电的通路。两侧电路的电源与地也相互独立。,光电隔离放大器ISO100,ISO的基本接法如图所示，R和Rf为外接电阻，调整R和Rf可以改变增益。若D1
5、和D2所受光照相同，则可以证明,电压反馈型集成运放就是通常所指的运算放大器，一般不管是同相端还是反相端，输入阻抗是相等的，且增益带宽积为常数。 电流反馈型集成运放，又称电流模运放，具有高速、宽带的特性。 电压反馈运放同相输入电路的频率特性，通常是闭环通频带随着增益减小而加宽。 而电流模运放的闭环带宽BWG与负反馈电阻有关，不能任意选择，最好采用产品手册中的推荐值。,9.4.4 电流反馈型集成运放,电流模运放是采用互补双极工艺和电流模方法制造的高速运放，其带宽BW400MHz,压摆率SR5000V/s。 电流反馈型集成运放的同相端阻抗高、反相端阻抗低（几欧至几十欧），因此输入偏流相差甚大，故没有
6、输入失调电流指标。 电流反馈型集成运放的内部框图和闭环接法如图9-37所示,9.4.4 电流反馈型集成运放,9.4.4 电流反馈型集成运放,其闭环增益 与闭环带宽BWG分别为 在闭环增益G不大时，有,高速、宽带电流模运放大部分是 电源，在要求输出信号幅度较大的场合，需要选择电源电压较高的器件。例如AD811的电源电压为 ，单位增益带宽BWG=140MHz,压摆率SR=2500V/s,输出电流为100mA,AD811引脚图如图9-38所示。,9.4.4 电流反馈型集成运放,9.4.4 电流反馈型集成运放,反相放大器,同相放大器,9-39 AD811典型应用,反相放大器的闭环增益G=-10，闭环带宽BWG=95MHz,同相放大器的闭环增益G=10，闭环带宽BWG=100MHz。,电流反馈型集成运放的缺点是共模抑制比较低，反向输入电阻很小。 在实际应用中，应该根据需要，选用电流反馈型运放或电压反馈型运放。,9.4.4 电流反馈型集成运放,
