模擬電子技術(shù) 課件 19 儀表放大器

模擬電子技術(shù)梁長垠教授梁長垠教授項目三集成運算放大電路的制作與測試儀表放大器分類01多運放儀表放大器02集成儀表放大器03儀表放大器應(yīng)用04一、儀表放大器分類1.儀表放大器作用2.儀表放大器特點3.儀表放大器分類作用是放大微弱信號，尤其是用于處理來自傳感器的微弱信號。儀表放大器有時也稱為精密放大器、測量放大器或儀用放大器。（1）高放大倍數(shù)（2）高輸入阻抗（3）高共模抑制比儀表放大器基本儀表放大器（多運放構(gòu)成的儀表放大器）集成儀表放大器（單芯片儀表放大器）儀表放大器分類01多運放儀表放大器02集成儀表放大器03儀表放大器應(yīng)用04二、多運放儀表放大器1.電路結(jié)構(gòu)2.電路特點A1、A2均為同相比例放大器，輸入電阻很大，具有雙端輸入雙端輸出結(jié)構(gòu)，A1的輸入信號為uI1，輸出為u01；A2的輸入信號為u02，輸出為。A3為差分組態(tài)放大器，將差分輸入轉(zhuǎn)換為單端輸出u0，實現(xiàn)減法運算，且具有抑制共模信號的能力。整個電路特點是輸入阻抗搞，共模抑制比極大，增益調(diào)整方便等。二、多運放儀表放大器3.電路原理由于元件參數(shù)是對稱設(shè)計，根據(jù)運放“虛短”、“虛斷”的概念，有uP1=uN1=uI1，uP2=uN2=uI2并且流過運放A1、A2的反饋電阻Rf中的電流與流過電阻RP的電流相等。于是有儀表放大器分類01多運放儀表放大器02集成儀表放大器03儀表放大器應(yīng)用04三、單芯片儀表放大器1.單芯片儀表放大器電路結(jié)構(gòu)2.AD620低功耗儀表放大器由單一芯片構(gòu)成，也稱專用儀表放大器。常用的儀表放大器芯片有AD620、AD8237等內(nèi)部結(jié)構(gòu)引腳功能G=（R1＋R2）/RG＋1三、單芯片儀表放大器3.AD8237儀表放大器引腳功能AD8237是一款微功耗、零漂移、軌到軌輸入和輸出儀表放大器。單電源供電：1.8V至5.5V，它可通過兩個相對匹配的電阻設(shè)置1至1000間的任何增益。R2為7、8腳之間的電阻，R1為6、7腳之間的電阻。儀表放大器分類01多運放儀表放大器02集成儀表放大器03儀表放大器應(yīng)用04四、儀表放大器應(yīng)用1.AD620實現(xiàn)K型熱電偶進行溫度測量電路中AD620采用雙電源±3.3V供電，若要求的測溫范圍為0~500°C，查表可見500°C時熱電偶輸出的電壓信號大約為20mV，若要求在此測量范圍內(nèi)電路輸出電壓為0~1V標(biāo)準(zhǔn)信號（0~1V對應(yīng)0~500°C溫度顯示），則AD620的放大倍數(shù)應(yīng)該為50倍。通過前述分析，要實現(xiàn)增益G=50,只需要在8腳和1腳之間接1kΩ左右電阻即可（為實現(xiàn)精確測量，可在910Ω電阻后串接一個100Ω的精密電位器）。2.AD8237實現(xiàn)熱電阻溫度測量Pt100熱電阻采用恒流源驅(qū)動。當(dāng)Pt100表面溫度發(fā)生改變時，Pt100阻值會發(fā)生變化，TP1處的電壓則能反應(yīng)出Pt100的阻值變化，通過由U12高精密