模擬電子技術(shù) 課件 19 儀表放大器

模擬電子技術(shù)梁長(zhǎng)垠教授梁長(zhǎng)垠教授項(xiàng)目三集成運(yùn)算放大電路的制作與測(cè)試儀表放大器分類01多運(yùn)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(diǎn)3.儀表放大器分類作用是放大微弱信號(hào)，尤其是用于處理來自傳感器的微弱信號(hào)。儀表放大器有時(shí)也稱為精密放大器、測(cè)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(yùn)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(yùn)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(yùn)放儀表放大器1.電路結(jié)構(gòu)2.電路特點(diǎn)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(hào)為uI1，輸出為u01；A2的輸入信號(hào)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(shí)現(xiàn)減法運(yùn)算，且具有抑制共模信號(hào)的能力。整個(gè)電路特點(diǎn)是輸入阻抗搞，共模抑制比極大，增益調(diào)整方便等。二、多運(yùn)放儀表放大器3.電路原理由于元件參數(shù)是對(duì)稱設(shè)計(jì)，根據(jù)運(yùn)放“虛短”、“虛斷”的概念，有uP1=uN1=uI1，uP2=uN2=uI2并且流過運(yùn)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(yùn)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(gè)相對(duì)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(yùn)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(shí)現(xiàn)K型熱電偶進(jìn)行溫度測(cè)量電路中AD620采用雙電源±3.3V供電，若要求的測(cè)溫范圍為0~500°C，查表可見500°C時(shí)熱電偶輸出的電壓信號(hào)大約為20mV，若要求在此測(cè)量范圍內(nèi)電路輸出電壓為0~1V標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)（0~1V對(duì)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(shí)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(shí)現(xiàn)精確測(cè)量，可在910Ω電阻后串接一個(gè)100Ω的精密電位器）。2.AD8237實(shí)現(xiàn)熱電阻溫度測(cè)量Pt100熱電阻采用恒流源驅(qū)動(dòng)。當(dāng)Pt100表面溫度發(fā)生改變時(shí)，Pt100阻值會(huì)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