基于運(yùn)放的AD輸入信號(hào)調(diào)理電路設(shè)計(jì)

基于運(yùn)放的AD輸入信號(hào)調(diào)理電路設(shè)計(jì)1整理ppt一.電流/電壓轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)1.AD592特性分析T(℃)T=0℃T=100℃i(uA)i1=273uAi2=373uAi2-i1=100uA1uA/℃AD592電流表2整理ppt2.變送器特性分析T=0℃T=100℃vo=0Vvo=5VT(℃)5V/100℃

=

0.05V/℃V0(V)3整理ppt3.電流→電壓轉(zhuǎn)換電路方案⑴電阻取樣電路T=0℃T=100℃R=1K+-T(℃)i=273uAi=373uAviVi=0.273VVi=0.373ViVi(V)4整理ppt⑵運(yùn)算放大器電流→電壓轉(zhuǎn)換電路RV1V2Ri2i1i0V0i1=0i2=i0-i1=i0V1=V2=0Vo=R×i0i0=0Vo=R×i0=0Vi0=100uAVo=R×i0=5VR=50KT=0℃i0=273uAVo=13.65VT=100℃i0=373uAVo=18.65Vi(uA)V0(V)5整理ppt二.放大與平移電路設(shè)計(jì)1.運(yùn)算放大器電流→電壓轉(zhuǎn)換電路的平移方案⑴AD592的恒流補(bǔ)償電路T=0℃T=100℃i1=273uAi1=373uAi2=273uAi2=273uAi=0uAi=100uAi1i2iAD592273uA恒流源T(℃)i(uA)6整理ppt⑵平移后的電流→電壓轉(zhuǎn)換電路特性i1i2iR150KRV1V2i2=+V/R1=273uAV1=V2=0Vo=50×(i1-273)×10-3i=i1-i2=i1-273uAV0i1=273uA(0℃)i1=373uA(100℃)Vo=0VVo=5Vi(uA)V0(V)7整理ppt2.電阻取樣電路的平移方案⑴電阻取樣恒壓補(bǔ)償電路R=1K+-T(℃)vRVi(V)ivsT=0℃T=100℃VR=0.273VVR=0.373VVi=VR+VS=0VVi=VR+VS=0.1VVs=-0.273Vvi8整理ppt⑵用同相比例放大電路實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求1K0.273VAD592viV0R1Rfv1V0(V)Vi(V)V1=Vi,Vo=V1(1+Rf/R1)V1=0V,解得：Rf/R1=49T=0℃,T=100℃,Vo=V1×(1+Rf/R1)=0VV1=0.1V,Vo=0.1×(1+Rf/R1)=5V9整理ppt3.反相加法電路實(shí)現(xiàn)的平移方案⑴運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)的反相放大電路i1i2iR1RfRV1V2V0Vii1=0i2=i-i1=iV1=V2=0i=Vi/R1i0=0Vo=-Rf×i=-Vi×Rf/R1ΔVi=0.1VVo=-ΔVi×Rf/R1=-5VRf/R1=50Vi=0.273VVo=-13.65VT=0℃T=100℃Vi=0.373VVo=-18.65VV0(V)Vi(V)10整理ppt⑵運(yùn)算放大器平移電路方案i1i2iR1RfRV1V2V0Vii1=0i2=i+is

-i1=i+isi2=Vi/R1+Vs/R2R2Vsis若R1=R2i2=(Vi+Vs)/R1Vo=-Rf×i2

=-(Vi+Vs)×Rf/R1

=-(Vi+Vs)×50Vs=-Vi0=-0.273VVi=0.273VVo=-0×50=0VT=0℃T=100℃Vi=0.373VVo=-0.1×50=-5VV0(V)Vi(V)11整理ppt七.信號(hào)調(diào)理電路設(shè)計(jì)AD592+AD592-V01.恒流補(bǔ)償原理變送器電路⑴電路原理圖12整理ppt⑵電路參數(shù)計(jì)算穩(wěn)壓電路—為恒壓補(bǔ)償電路提供穩(wěn)定的電壓穩(wěn)壓二極管

D1

工作電流取

3mA

限流電阻R1取1K恒壓補(bǔ)償電路—提供273uA恒定補(bǔ)償電流限流電阻R2取30K，VR1取5K增益控制電路—控制輸出滿度電壓為5V電阻滿度輸入電流為R4取47K，VR2取10K13整理ppt2.恒壓補(bǔ)償原理變送器電路AD592+AD592-V0⑴電路原理圖14整理ppt⑵電路參數(shù)計(jì)算穩(wěn)壓電路—為恒流補(bǔ)償電路提供穩(wěn)定的電壓穩(wěn)壓二極管

D1

工作電流取

3mA

限流電阻R1取3K恒壓補(bǔ)償電路—提供3.3V恒定壓降電阻R2取10K，VR1取5K增益控制電路—控制輸出滿度電壓為5V電阻滿度輸入電壓為R4取39K，VR2取5K15整理ppt3.反相加法平移原理變送器電路AD592+AD592-V0⑴電路原理圖16整理ppt⑵電路參數(shù)計(jì)算平移電路—抵消0℃

取樣電壓電阻R4取10K，VR1取5K增益控制電路—控制輸出滿度電壓為5V電阻滿度輸入電壓為R5取47K，VR2取10K穩(wěn)壓電路—為恒流補(bǔ)償電路提供穩(wěn)定的電壓穩(wěn)壓二極管

D1

工作電流取

3mA

限流電阻R3取3K17整理ppt1.滑動(dòng)變阻器的使用2.穩(wěn)壓二極管的使用三.設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)電路中電阻的阻值需要調(diào)整的可以使用滑動(dòng)變阻器。使用中滑動(dòng)變阻器應(yīng)串接電阻，使滑動(dòng)變阻器單位旋轉(zhuǎn)角度的阻值變化盡量小，以保證調(diào)整更精確，并減小各種因素對(duì)阻值穩(wěn)定的影響。為了獲得穩(wěn)定的電壓，可以利用穩(wěn)壓二級(jí)管的反向擊穿特性設(shè)計(jì)穩(wěn)壓電路。使用中應(yīng)注意穩(wěn)壓二極管只有通過一定的電流的情況下，才能獲得穩(wěn)定的電壓，應(yīng)正確計(jì)算限流電阻的阻值。18整理ppt3.電路干擾的抑制4.模擬/數(shù)字電源的區(qū)分使用5.限幅電路設(shè)計(jì)注意可以在直流放大電路的負(fù)反饋電阻上并接電容來降低交流增益抑制噪聲。但是電容不宜太大，否則會(huì)延長(zhǎng)放大器對(duì)于被測(cè)信號(hào)的響應(yīng)時(shí)間。模擬電路與數(shù)字電路的電源盡量分開，否則會(huì)產(chǎn)生不良耦合，干擾模擬測(cè)量電路的正常工作。限幅電路由限幅二極管和限流電阻組成，用于保護(hù)后級(jí)電路。限流電阻不可以沒有，也不可以太大，否則會(huì)造成信號(hào)衰減，影響測(cè)量精度。19整理ppt四.標(biāo)定原理與標(biāo)定方法1.通過標(biāo)定解決的問題使的過程稱為調(diào)“零”使的過程稱為調(diào)“滿度”T=0℃T=100℃T(℃)V0(V)20整理ppt2.恒流補(bǔ)償變送器標(biāo)定原理與標(biāo)定方法V0(V)V0⑴恒流補(bǔ)償變送器電路調(diào)“零”原理解決方法：調(diào)整VR1，改變is使V0=0---調(diào)“零”i0iRisRi1i2T(℃)T=0℃，i≠0或理想運(yùn)放條件不成立，導(dǎo)致V0≠021整理ppt⑵恒流補(bǔ)償變送器電路調(diào)“滿度”原理V0(V)V0T(℃)解決方法：調(diào)整VR2，改變i2在VR2上的壓降，使V0=5V---調(diào)“滿度”T=100℃，i2=i100-is=100uA，多種原因?qū)е耉0≠5Vi2RRi100iisi122整理pptAD592+AD592-V0⑶恒流補(bǔ)償變送器電路標(biāo)定方法設(shè)置T=0℃，調(diào)整VR1阻值，改變補(bǔ)償電流，使V0=0V設(shè)置T=100℃，改變I→V轉(zhuǎn)換電阻VR2阻值，使V0=5V以上操作重復(fù)2~3遍，標(biāo)定工作完成。is23整理ppt3.恒壓補(bǔ)償變送器標(biāo)定原理與方法⑴恒壓補(bǔ)償變送器電路調(diào)“零”原理T(℃)i0EsV0(V)V0解決方法：調(diào)整VR1，改變i0在VR1上的壓降，使Vi發(fā)生變化，并且使V0=0---調(diào)“零”T=0℃，Vi≠0或其他原因，導(dǎo)致V0≠0Vi24整理ppt⑵恒壓補(bǔ)償變送器電路調(diào)“滿度”原理T(℃)V0(V)解決方法：調(diào)整VR2，改變放大器增益，使V0=5V---調(diào)“滿度”T=100℃，多種原因?qū)е耉0≠5VV0i100EsVi25整理pptAD592+AD592-V0⑶恒壓補(bǔ)償變送器電路標(biāo)定方法設(shè)置T=0℃，調(diào)整VR1阻值，改變?nèi)与妷海筕0=0V設(shè)置T=100℃，調(diào)整VR2阻值，改變放大器增益，使V0=5V以上操作重復(fù)2~3遍，標(biāo)定工作完成。26整理ppt4.加法平移變送器標(biāo)定原理⑴加法平移變送器電路調(diào)“零”原理T(℃)V0(V)Es解決方法：調(diào)整VR1，改變is，使V0=0---調(diào)“零”T=0℃，is

–i1≠0或其他原因，導(dǎo)致V0≠0V0i0Viisi127整理ppt⑵加法平移變送器電路調(diào)“滿度”原理T(℃)V0(V)EsV0i