運算放大器與儀表放大器

1、 儀表放大器2目錄u放大器全家譜u運算放大器u儀表放大器u應用舉例3放大器的全家譜晶體管放大器功能放大器運算放大器單極型晶體管、雙極型晶體管儀表放大器、差動放大器、電流檢測放大器、隔離放大器、對數放大器、壓控增益放大器、程控增益放大器標準運算放大器全差分運算放大器4運算放大器 是一種有著十分廣泛用途的電子器件。最早開始應用于1940年，1960年后，隨著集成電路技術的發(fā)展，運算放大器逐步集成化，大大降低了成本，獲得了越來越廣泛的應用。 運算放大器又稱運放，其實就是一個差分輸入、多級、直接耦合、高增益放大電路（通常大于10000倍），用集成電路工藝生產在一個單芯片集成電路中。一般有兩個差分輸入端

2、，一個或兩個輸出端，兩個供電電源端。5運算放大器u應用 信號的運算電路比例、加、減、對數、指數、積分、微分等運算。產生方波、鋸齒波等波形。信號的處理電路信號的發(fā)生電路有源濾波器、精密整流電路、電壓比較器、采樣保持電路。6運算放大器典型電路u加法器+_uoR2Rfi-u+u-R1R3ui1ui2ui3_+u-= u+=0i-=0ui1/R1+ ui2 /R2+ ui3 /R3 =-uo /Rfuo= -(Rf /R1 ui1 +Rf /R2 ui2+Rf /R3 ui3)7運算放大器典型電路u非倒相比例器RiuiR1R2u+u-i-+_uo+_i+_+u+= u-= uii+= i-= 0uo

3、=(R1 + R2)/R2 ui =(1+ R1/R2) ui(uo-u-)/R1= u-/R28運算放大器典型電路u電壓跟隨器+_+_uiuo_+特點: 輸入阻抗無窮大； 輸出阻抗為零； uo= ui。應用：在電路中起隔離前后兩級電路的作用。9儀表放大器 儀表放大器是一種精密差分電壓放大器，它源于運算放大器，且優(yōu)于運算放大器。儀表放大器把關鍵元件集成在放大器內部，其獨特的結構使其具有高共模抑制比、高輸入阻抗、低噪聲、低線性誤差、低失調漂移、增益設置靈活和使用方便等特點，使其在數據采集、傳感器信號放大、高速信號調節(jié)、醫(yī)療儀器和高檔音響設備等方面倍受青睞。10儀表放大器 如圖所示，儀表放大器主要

4、由兩級差分放大器電路組成。其中，運放A1、A2為同向差分輸入方式，同向輸入可以大幅提高電路的輸入阻抗，減小電路對微弱信號的衰減；差分輸入可以使電路只對差模信號放大，而對共模輸入信號只起跟隨作用，使得送到后級的差模信號與共模信號的幅值之比（及共模抑制比CMRR）得到提高。11儀表放大器 在以運放A3為核心部件組成的差分放大電路中，在CMRR要求不變的情況下，可明顯降低對電阻R3和R4，Rf和R5的精度匹配要求，從而使儀表放大器電路比簡單的差分放大電路具有更好的共模抑制能力。 在R1=R2，R3=R4，Rf=R5的條件下，電路的增益為： G=(1+2R1/Rg)Rf/R3。由公式可見，電路增益的調

5、節(jié)可以通過改變Rg阻值實現。12儀表放大器特點u高共模抑制比 共模抑制比是差模增益(Ad)與共模增益(Ac)之比，即：CMRR = 20lg | Ad/ Ac | dB ;儀表放大器的共模抑制比一般在70100db以上。u高輸入阻抗 儀表放大器的同相和反相輸入端的阻抗都很高而且相互十分平衡，其典型值為1091012 。13儀表放大器特點u低噪聲 由于儀表放大器必須能夠處理非常低的輸入電壓，因此儀表放大器不能把自身的噪聲加到信號上，在1kHz條件下，折合到輸入端的輸入噪聲要求小于10nV/Hz。u低失調電壓和失調電壓漂移 儀表放大器的失調漂移也由輸入和輸出兩部分組成，輸入和輸出失調電壓典型值分別

6、為 100V 和2 mV。14儀表放大器特點u低線性誤差 輸入失調和比例系數誤差能通過外部的調整來修正，但是線性誤差是器件固有缺陷，它不能由外部調整來消除。一個高質量的儀表放大器典型的線性誤差為 0. 01 % 。u具有“檢測”端和“參考”端 儀表放大器的獨特之處在于帶有“檢測”端和“參考”端，允許遠距離檢測輸出電壓而內部電壓壓降和地線壓降的影響可減至最小。15儀表放大器分類 儀表放大器（增益設置）固定增益儀表放大器可設置增益儀表放大器軟件可編程增益電阻設置增益引腳設置增益 儀表放大器（工作電源）單電源儀表放大器雙電源儀表放大器16AD620 AD620是一種低功耗、高精度儀表放大器，他只需要一個外接電阻即可設置各種增益（11000）。 AD620與分立元件組成的儀表放大器（三運放結構）相比較具有體積小、功耗低、精度高等優(yōu)點。 AD620已在精密數據采集系統(tǒng)（如衡量器和傳感器接口）獲得廣泛應用。也成為醫(yī)療儀器（如心電圖和非侵入血壓測量計）的首選器件。17AD620u技術參數 電源電壓：