第11章-传感器应用技术(信号调理)-2...ppt

1,信号调理电路的设计,2,作用：预处理=滤波+放大构成：单级或多级RC或有源滤波器+放大器(兼具阻抗变换、电平变换、电流电压变换或隔离功能)典型器件：通用集成放大器、仪用放大器（测量放大器）、可程控增益测量放大器、隔离放大器(磁隔离-内含电磁耦合元件、光隔离-内含光电耦合元件),作用与构成,3,A.常用集成运算放大器,通用集成运放如：TL08X系列、FX24系列、CF741和CF747等；高输入电阻型运放如：CF355/CG356/CF357、CF3130、CF3140等；高速型运放CF318、LH30032等；低失调电压运放OPO7等；高精度运放OP-15、OP-16、OP-17；暂波稳零运放(低漂移型)F7650、HA2900等；微功耗型PC253、F3078T(CA3078T)等；高压大功率型运放A791等。,4,建议:,从性能和经济等各方面综合考虑,设计中:1.通用运放选用:CF741、TL081/TL082/TL084(分别为单、双、四运放)；2.高输入阻抗型选用:CF355/CF356/CF357,也可以选用TL081/TL082/TL084,如果要求单电源供电,可选用CF3130或CF3140,其中CF356/CF357也是高速型；3.高速型可以选:CF318；低失调电压选:OP-07或7650等,5,1.CF741通用单运放,CF741与部标的FO07以及国外的LM741,A741,AD741,MC1741,HA17741T,PC741等相同,可以互相代换(其中LM741性能稍差)。它有两种封装型式,即8脚圆形封装和8脚DIP封装,如图5-2-1(a)、(b)所示,典型应用电路如图5-2-1(c)所示.CF741要求双电源供电,即供电范围为(3V18V),典型供电为15V.一般不要低于士5V.图中的1OK电位器用于调整放大器的零点。CF741可用于对速度要求不太高,精度也不太高的场合,一般可在大信号放大、变换和滤波电路中应用。CF741,F007及与其相同的国外型号,其补偿电容装在封装内部,不需外接补偿电容。,6,引脚、封装和典型应用,7,2.CF124/CF224/CF324单电源四电路通用运放,三种运放的内部结构、封装及引脚排列完全相同,其中：CF124是军用品,其工作温度范围为-55+125；CF224是工业用品,其工作温度范围是-20+85；CF324是民用品或商用品,其工作温度范围为070。三个型号的基本参数和性能指标都相同,主要差别为:与稳定性有关的性能指标,CF124最高,CF324最低。三个型号可以互相代换,8,CF324,CF324与我国F324及国外的A324,LM324和PC324等的内部结构、引线排列和性能指标相同。图5-2-2是CF324的外引脚排列和典型应用电路。,9,CF324(1),CF324既可双电源供电,也可单电源供电。双电源供电时:供电范围为1.5V16V。可以采用图示方法调零。单电源供电时:供电电压为+3V+32V。可以采用图5-2-2(c)的正相端输入线路:输出电压U0只可为正,最小值约90mV,最大为(V+-1.5V)。共模输入电压范围为:-0.3V(V+-1.5V),10,2.高输入阻抗运放,结型场效应管(JFET)输入级的集成运放:CF355,CF356和CF357,具有:1.约1012的输入电阻；2.比较高的速度：CF355:转换速率SR=5V/sLF356:SR=12V/sLF357:SR=50V/s。,11,2.高输入阻抗运放(1),运放要求双电源供电,供电电压的极限值为18V。运放的外引脚排列和应用电路的基本形式相同,如图所示。,12,2.高输入阻抗运放(2),运放既可作为高输入阻抗运放使用,也可作高速运放使用。使用时应该注意:运放的两个输入端中的任何一端加上比负共模电压低的电压时,输出电压便倒相,使放大器不受控(变为高或低并保持不变)。如果两输入端都加比负共模电压更低的电压,集成运放便输出“高”。因此在具有正反馈的电路中,例如在振荡器和电压比较器中应该限制输入端出现过大的电压,以防止上述现象的发生。在反相端输入的线性放大器中不会再现上述故障。,13,2.高输入阻抗运放(3),运放输入电阻大,速度高,供电必须添加去耦电路；运放的使用温度范围为070；当闭环增益大于5时不要使用CF357,否则会引起自激；与这三种运放相同的国外型号有LF355/LF356/LF357,封装,外引线排列及应用线路完全相同；性能指标几乎完全相同于工业品型号LF255/256/257；军用品型号为LF155/156/157。,14,2.高输入阻抗运放(4),TL081,TL082和TL084的输入级是JFET,与CF355/356/357类似,输入电阻也很大,并且速度也比较高,要求双电源供电。TL081,TL082,TL084性能指标不如CF356高,在用作高输入阻抗高速运放使用时应选用CF356而不是TL081,一般把TL081等当作速度高的通用运放使用,则绰绰有余。TL081的工作温度范围为-25+85。TL081是单运放,其外引脚排列和应用线路与CF741的完全相同。TL084是四运放,其外引脚排列和应用线路与CF124/224/324完全相同。TL082是双运放,其引脚排列如图5-2-4所示。应用中应注意的问题与CF356相似。,15,TL082,16,CF3140,CF3140：输入级和输出级均为MOSFET(绝缘栅场效应管),输入阻抗很高,达1012；输入偏流很小,约10pA；速度也比较高,常用于积分电路、保持电路等。CF3140的封装、外引线排列和选通放大应用线路如图5-2-5(a)、(b)、(c)所示。图中调零电位器为1OK100K。CF3140既可用于单电源供电,也可用于双电源供电。在单电源供电时,供电电压可为4V36V,双电源供电时,供电电压的极限值为18V。如果在使用时把脚8悬空,并且为双电源供电,则可以认为CF741与CF3140的封装、引脚排列和应用线路相同。因此凡是应用CF741的地方均可用CF3140代替。,17,CF3140(1),18,CF3140(2),CF3140:脚8是选通端,当脚8为低(接近脚4电平)时,放大器的输出U0也立即变为低,即:1.若采用双电源供电,脚8变为V-,则U0也变为V-；2.若采用单电源供电,脚8变为地电平,则U0也变为地电平。若脚8悬空,则放大器正常工作。图5-2-5(c)中当控制脉冲为高时,U0为低；脉冲回到低电平,则放大器正常工作,为一可控积分器。若图中的反馈电容改为电阻,则图5-2-5(c)就变成一个可控放大器,此时可双电源也可单电源供电。,19,CF3140(3),使用CF3140时应注意以下问题:1)CF3140的输入级是MOSEFT,在安装和焊接时应按对MOSEFT的操作方法操作。2)CF3140的最大允许差模电压为士8V。一般应接保护电路,以免电压过高击穿。输入回路的电流不要超过1mA,往往在输入回路和反馈回路串接限流电阻,一般不小于3.9K3)负载电阻应不小于2K,否则会使负向输出动态范围变小。4)如果输出电流较大,应加散热片。,20,CF3140(4),CF3130与CF3140相近。两者的主要区别是:1.CF3140为内补偿,CF3130需外接补偿电路,故CF3130使用不如CF3140方便；正由于CF3140内有一个12pF的补偿电容,CF3140的速度比CF3130低。CF3140的SR=9V/s,CF3130的SR为30V/s。2.CF3130的脚8不是选通端,而是补偿端(COMP),应在脚8与脚1间接一个约56pF的电容进行频率补偿,以免自激。CF3130和CF3140的工作温度范围为-55+125。CF3130和CF3140的国外型号分别是CA3130和CA3140。,21,3.低失调低漂移运放OP07,输入失调电压UIOS和输入失调电流IIOS很小；输入失调电压温漂UIOS和输入失调电流温漂IIOS很小；精度比较高；价格不高,很受欢迎。速度比CF741低,广泛应用于稳定积分、精密加法、比较、检波和微弱信号精密放大等,22,OP07；A714,23,4.高精度高速运放OP-17,超低噪声、高精度OP-27(OP-37),OP-17速度与CF357相当,UIOSIIOS和UIOS大约只有CF357的十分之一;封装、引线排列和应用线路与CF357的完全相同;工作温度范围为1070。OP-27UIOS,UIOS与OP-07相近;IIOS和IIOS比OP-07的大;OP-27噪声电压特别小,小于OP-07的十分之一;OP-27速度高于OP-07的10倍。,24,5.静电计级放大器OPA128,OPA128:具有超低偏置电流的单片运算放大器，简化电原理图如下图所示。静电计级运放：使用了最新几何形状的介质隔离场效应管输入级-使这种单片运放的低偏置电流、高阻抗特性已达到、甚至超过了专门设计由混合集成电路组成的静电计放大器,25,OPA128原理图,26,OPA128（1）,输入级中的低噪声共源-共栅放大器及有关低噪声工艺的运用,使OPA128能对极微弱的信号进行处理；失调电压和漂移特性达到了很高的水平，一般不需要调零。高精度应用场合,可按图5-2-7（b）电路进行调零。调零电位器可在1OK1M内选用,推荐使用100K。调零后的电路漂移也将有所改善,大约每调正100mV的失调电压,其漂移将减小约0.3V/。,27,OPA128（2）,采用介质隔离工艺制造,输入端一般不需要专门的保护。各种高阻抗应用场合,需要采取认真的屏蔽措施以尽可能减小输入线上的交流干扰：建议将OPA128的信号输入线接到聚四氟乙烯支架上。如果输入信号线直接焊在印制电路板上，必须使用平行的印制板布线。图所示为保护输入端的印制板屏蔽环设置和布线方法。,28,OPA128（3）,29,OPA128（4）,屏蔽隔离环将完全环绕运放的输入端和高阻抗的输入引线端,并被接到低阻抗的输入端,再经管脚8与器件的管壳及衬底短接在一起,使放大器自身完全被屏蔽保护电位所包围,以尽可能减小漏电和噪声干扰。屏蔽保护环应布设在印制电路板的两个面上。,30,OPA128（5）,来自被接到放大器输入端上的电缆因摩擦而产生的静电,也是一个麻烦的噪声源,建议使用低噪声电缆。最佳的解决办法是用尽可能短而硬的线直接将信号源焊在放大器的输入端,以消除颤噪声。封装为TO-99圆金属壳封装。,31,6.斩波稳零集成运算放大器ICL7650(5G7650,F7650),第四代集成运放,采用先进的CMOS工艺制成。特点:超低失调和超低漂移、高增益、高输入阻抗,性能极为优越稳定；广泛适用于电桥信号放大、测量放大、生物医学工程检测等领域。我国的斩波稳零运放有5G7650,F7650,与国外的ICL7650的内部结构、外引脚排列、功能和参数都相同,可以互相代用。,32,ICL7650内部有一个振荡频率为200Hz的振荡器,在这个振荡器控制下运放分节拍工作,每个振荡周期分两个节拍：第一节拍将输入失调采集并存于一个电容器中；第二节拍采样和放大信号,并将此刻的失调相抵消。故运放总的失调和温漂极小,性能极为优越和稳定。5G7650的斩波稳零原理可以用图5-2-9说明。,ICL7650(5G7650,F7650)（1）,33,斩波稳零原理,34,内部有两个运放：主放大器A1和辅助放大器A2，每个放大器均有三个输入端。如果以反相输入端作为参考点,两个放大器对于加到正相输入端信号的开环增益分别为A1和A2;N1是放大器A1的另一个正相输入端,对于加到N1点的信号的增益为N1;N2点是放大器A2的第二个反相输入端,A2对加于N2点的信号的增益为-N2。,ICL7650(5G7650,F7650)（2）,35,ICL7650(5G7650,F7650)（3）,开关SB1SB2,SA1和SA2在内部振荡器(图中未画出振荡器)的控制下闭合或断开。1.在时钟的第一节拍,开关SB1和SB2断开,SA1和SA2闭合。2.在时钟的第二节拍,SB1和SB2闭合,SA1和SA2断开,放大器的输出为:UOUT=AUIN+A1UIOS1,36,ICL7650(5G7650,F7650)(4),37,ICL7650(5G7650,F7650)（5）,38,ICL7650(5G7650,F7650)（6）,各管脚功能如下:V+,V-:供电电压正和负,V+=39V,V-=-3-9V,典型值为V+=5V,V-=-5V。IN+,IN-:分别为正相输入端和反相输入端。应保证加于此两端的共模输入电压为(V+0.3V)(V-一0.3V)；保证加于此两端差模电压在7V以内。OUT:输出端。为了得到好的响应,负载电阻应大于1OK。CA,CB:外接电容引脚,两个电容分别接到CA和CB脚,两电容的另一端接在一起再接“返回(R)”脚(对于14脚DIP封装)或接V-脚(对于8脚圆形封装):1.若采用片内振荡器(频率为200Hz),可取CA=CB=0.1F,2.采用片外振荡器,可视频率低或高适当加大或减小CA和CB。,39,ICL7650(5G7650,F7650)（7）,内/外(脚14)、外时钟输入(脚13)和内时钟输入(脚12):“内/外”是采用内部时钟或外部时钟选择端:1.若采用外部时钟：应把“内/外”引脚接在V-上,并且在“外时钟输入”端接外部振荡器输出。2若采用片内200Hz时钟信号：应把“内/外”引脚接V+或悬空,此时“内部时钟输出(脚12)”输出200Hz脉冲,可通过观察此波形检查内部时钟电路的工作情况。钳位输出:1.当5G7650的输出OUT达到V+或V-时：“钳位输出(脚9或5)”与输出端OUT相连,在应用线路中可利用钳位输出信号实现强负反馈,以限制输出幅度,实现钳位。2.当5G7650工作于线性区域时,钳位输出脚与OUT无关。,40,ICL7650(5G7650,F7650)（8）,图5-2-11(a)是14脚DIP封装的5G7650的连线:这是一个同相放大器,利用片内时钟,取CA=CB=0.1F,如果需要输出钳位,可把脚9与脚4相连,否则,脚9悬空即可。图5-2-11(b)是8脚圆封装接成反相放大器的接法:脚5与脚2相连,实现输出钳位。这种封装只可采用片内时钟。因为时钟频率只有200Hz,因此,5G7650只在直流或超低频应用中才能体现其优越性。,41,ICL7650(5G7650,F7650)（9）,42,7.隔离放大器,在有强电或强电磁干扰的环境中,为了防止电网电压或其它电磁干扰损坏测量回路,通常在输入通道采用隔离技术。在生物医疗器械中,为了防止漏电、高压等对人体的意外伤害,也常采用隔离技术。当在很大的共模电压环境中检测微小差模信号时,往往也先把共模信号隔离掉,留下差模信号进行测量。例如,被测现场与测量仪器之间地电位差很大的条件下测量差模信号就是这种情况。实现隔离的一种很有用的器件是隔离放大器。,43,7.隔离放大器(1),隔离放大器是输入级与输出级间电绝缘的放大器。隔离放大器可分为两大类:1.电磁耦合隔离放大器,也称为变压器耦合隔离放大器;2.光电耦合隔离放大器。两种隔离放大器各有特点:1.变压器耦合隔离放大器有比光电耦合隔离放大器更高的精度(可达到0.01%),2.变压器耦合隔离放大器速度比光电耦合隔离放大器慢。,44,7.1变压器耦合隔离放大器,变压器耦合隔离放大器的型号规格很多,例如,1.国外的有AD公司的AD202,AD204,AD210,AD293,AD289,AD295,AD298,2.BB公司的2B50等;3.我国的型号有284,GF289,BGFO1等。GF289的性能与AD289的性能相近。,45,7.1变压器耦合隔离放大器(1),变压器耦合隔离放大器的工作原理：变压器耦合隔离放大器的品种繁多性能各异,它们的基本工作原理相同。以隔离放大器AD293为例:如图5-2-12所示,隔离放大器AD293由三部分组成:电源振荡器、输入级和输出级。,46,电源振荡器:由外部+15V供电，内部有150KHz的振荡器。振荡器产生的150KHz的方波信号加到隔离变压器的原边。隔离变压器副边输出的方波送到输入级,在输入级方波被整流、滤波和稳压,供输入级使用。电源振荡器与输入级是电绝缘的。也可以用此隔离变压器对输出级供电。不过AD293没有这样做,因为电源振荡器可以与输出级共用一个+15V电压。,7.1变压器耦合隔离放大器(2),47,7.1变压器耦合隔离放大器(3),48,7.1变压器耦合隔离放大器(4),输入级和输出级输入级与输出之间也有一个隔离变压器,这样使输入级与输出级之间也是电绝缘的。采用调制解调原理,输入级把信号UIN用高频信号调制后经隔离变压器传送给输出级。输出级把调制信号解调放大后得到输出信号UOUT信号UIN的输入端可接地也可悬空。电阻RG是增益调整电阻,输入级增益G1为：G1=1+9R1/(RG+R1),49,7.1变压器耦合隔离放大器(5),R1是输入级内部反馈回路的一个电阻。改变RG可使G1在110之间变化。W1是输入级的调零电位器:1.需调零,W1的滑动点与脚2相连。2.不调零,可把W1拆去。在引脚33还输出-13V(相对于脚2),以供其它外电路使用。电容C2用于对-13V滤波。输出级的增益为:G2=1+RA/RB改变RA/RB就改变了G2，G2可在1100之间调整。整个放大器的增益G为G=G1G2=1+9R1/(RG+R1)(1+RA/RB)整个放大器的增益可在11000范围内调整。,50,AD293用作热电偶信号调理,W2用于调整输出级的零点。如果不需调零,可把W2拆去。电容C6用于对输出进一步滤波(输出级内部已有滤波电路)。AD293在用作热电偶的信号放大时,还可利用半导体集成温度传感器LM234进行冷端补偿,如图5-2-13所示。图中画出输入和冷端补偿部分,其余部分与图5-2-12完全相同。,51,AD293用作热电偶信号调理(1),52,AD293用作热电偶信号调理(2),在图5-2-13中,如果把两个螺钉直接接到脚4和脚40,则测得的是工作点与冷端之间的温度差。但现在要测量的是工作点的温度,为此需把测得的结果加上冷端的温度,即对冷端进行补偿,为此,采用LM234进行补偿,如图5-2-13所示。LM234是一种恒流热敏器件,在温度不变的情况下,流过其中的电流与所加电压无关(当所加电压不低于一定值时)。在O时,电流为293A,温度升高电流也增大,变化率为1A/。这样,温度升高时,在2.49k上的压降也增大,使脚4(INLO)的电位也提高,相当于测量值中加上冷端温度的升高值。,53,AD293用作热电偶信号调理(3),可调R1,R2，W1值使通过LM234的电流改变,从而调整LM234的灵敏度。当R1=时,LM234的灵敏度为1A/。R1+R2+W1越小,灵敏度越高。调整R1+R2+W1可使在2.49K电阻上的电压为100mV/。R3不可过小,否则LM234的线性变差。.LM134,LM234与LM334的功能、性能和引脚排列相同,只不过LM134为军用品,LM234为工业用品,LM334为商用品。SL134与LM134相同。,54,B.直流放大器1.同相放大器,同相放大器:电路图如图5-2-14所示。,55,1.同相放大器(1),56,1.同相放大器(2),57,1.同相放大器(3),58,2.反相放大器,59,2.反相放大器(1),60,2.反相放大器(2),输入电压与输入电压反相,所以叫反相放大器;闭环放大倍数既可大于1,也可小于1,因此也称其为比例放大器;输入阻抗较小,适于大信号和小输出电阻传感器的信号放大。,61,3.电压跟随器,电压跟随器1.电路如图5-2-14所示,当R1为无穷大或R2=0时,构成电压跟随器电路。2闭环放大倍数Kif=13.输入阻抗RtfRif=RID(1+AVD)4.输出电阻,62,3.电压跟随器(1),特点:输出电阻小,输入电阻大,且闭环放大倍数为1,大多数情况下,用此来作为隔离用,如：1.将大内阻传感器转换为小内阻输出，2.将几种不同功能的电路用电压跟随器隔离，以避免互换干扰。,63,4.差动放大器,差动放大器电路原理如图5-2-16所示。,64,4.差动放大器(1),上式表明输出电压Uo正比于U2和U1之差值,从而完成了差动放大,拟制了共模,65,4.差动放大器(2),上式表明输出电压U0正比于U2和U1之差值，完成了差动放大，抑制了共模信号的输出,无共模电压成份,提高了该放大电路的共模拟制能力,这种差动放大器结构简单,输入阻抗低,增益调节困难。为了调整增益,并保持高的共模抑制比,至少要同时改变二个电阻,满足R1=R2，R3=R4,这在实际中是比较困难的。,66,5.仪器放大器,当传感器的工作环境恶劣时:1.传感器的输出有各种噪声；2.共模干扰很大。在传感器的输出小,输出阻抗大时,一般运放已不能胜任,可用仪器放大器对差值信号进行放大。,67,5.仪器放大器(1),仪器放大器又称为数据放大器、测量放大器和电桥放大器。特点:1.输入阻抗高,易于与各种信号源相匹配。2.输入失调电压和输入失调电流及输入偏置电流小，3.温漂小,时间漂移小,稳定性好。4.共模抑制比大，适于在大的共模电压的背景下对微小差值信号进行放大。仪器放大器是一种高性能的放大器，常用于热电偶、应变电桥、流量计量、生物测量以及其它有较大共模干扰下的本质上是直流缓变的微弱差值信号放大。,68,5.仪器放大器的工作原理,图5-2-17是仪器放大器的原理图。,69,仪器放大器:由运算放大器A1和A2构成第I级,运放A3构成第级。各运放一般是高性能放大器,例如低漂移高精度运算放大器OP-07。把被放大信号的两UIN+和UIN-分别接到A1和A2的同相端:设R1=R2，Ad是A1和A2对差模输入信号的增益，Ac是A1和A2对共模输入信号的增益。,工作原理(1),70,工作原理(2),如果忽略输入偏置电流，可以列出下列方程式,71,工作原理(3),可见，第I级放大器的作用是对差模信号进行放大，对共模信号没有抑制作用。,72,工作原理(4),设R3=R4，,R5=Rs,运放A3的差模增益和在图5-2-17中：R6,R7和R8用于调零，R8的滑动点在中点附近，且R6，R7很大。经简单分析可知，可以认为它们对第II级放大器的特性没有影响。共模抑制比分别为Ad3和KCMR3，可以写出,73,工作原理(5),74,75,76,为了供给放大器偏置电流，信号地必须与电源地9脚相连。负载接于11脚与7脚间。但为了使负载电流流至电源地，11脚必须与9脚相连。放大器输出为:,77,AD522:重要特点-数据防护端引脚13，用于提高交流输入时的共模抑制比。1.远处来的传感器信号,通常采用屏蔽电缆传送到仪器放大器,电缆的分布参数RC会使信号产生相移,出现交流共模干扰,降低共模抑制比。2.如图5-2-19所示把电缆的屏蔽层与AD522的引脚13相连,可以减轻其影响。,78,2AD521,内部结构与AD522不同。图5-2-20和图5-2-21分别是AD521的管脚图和连接图:1.9是补偿端,一般可悬空;2.脚10和13用于连接外接电阻Rs;3.其它管脚的功能与AD521相同。与AD522一样,为了提供输入偏置电流的通路：必须使两输入端与电源有联系-为此脚1和脚3分别通过电阻R接地。,79,（1）管脚图及典型应用,80,AD521（2）,如图5-2-21所示。AD521的输出U0为：,81,3低价格、低功耗的仪器放大器AD620,AD620：只需一个外接电阻,就能方便地进行各种增益(1100)的调整。特点：体积小、功耗低、精度高、噪声低、输入偏置电流低；广泛的应用：下列系统中的前置放大器1.在电池供电的便携式设备、2.传感器接口、3.精密的数据采集系统、4.ECG和医疗仪器、5.工业过程控制、6.多路转换应用系统、7.称重和微控制器应用系统等领域。,82,(1)主要性能：,1.极宽的电源工作范围(士2.3V18V)2.比三片运放组成的电路性能高;3.功耗低,最大电源电流仅为1.3mA;4.最大输入失调电压125V；5.最大输入失调漂移1V/；6.最大输入偏置电流2OnA；,83,（2）主要性能(1)：,84,（3）功能框图,85,（4）极限参数,差分输入电压：25V；功耗:650mW;输出短路持续时间:无限制;贮存温度范围：Q:-65+150;N,R:-65+125。,86,(5)AD620（应用）,压力测量:由AD620B和少量外围器件组成压力测量电路如图5-2-24所示。该电路是3K压力传感器电桥电路(用+5V供电)。图中:运算放大器(AD705)对参考端进行缓冲,以获得良好的CMR性能。ADC的参考电压是由+5V电源通过分压得到。整个电路在单电源+5V供电下,耗电仅为3.8mA。,87,(5)AD620（应用）(1),88,4.低价格、单电源、差分式的仪器放大器AD626,低价格、真正单电源供电；性能优良、引脚可编程增益；主要用于对大共模电压源的小差分电压进行放大和低通滤波。既能用单电源供电,也能用双电源供电,视需要和可能灵活选用。输入端具有保护措施,免遭高压(50V)击穿的损坏。用+5V电源电压工作时,运放输出电压为+0.03+4.7V,此时1.电路增益为10。2.如果外接一个电阻,就能很容易实现增益(101000)的调节;3.如果用一个电容连到FILTER引脚和模拟地之间,就能提供低通滤波器的作用;4.如果将G=100引脚与模拟地相连就能得到100的增益,使用极为方便。,89,(1)主要性能:,单电源供电;输入端具有保护功能;引脚具有增益选择和滤波功能；输出电压范围:0.03V4.7V;输入失调电压:500V(最大,90,(2)引脚图,91,(3)引脚名称,92,(4)功能框图,93,(5)极限参数,电源电压:+36V;尖峰输入电压60V；最大反向电源电压:-34V;输出短路持续时间:无限制;贮存温度范围(N,R)：-65+125;引线焊接温度(1Os)：+300。,94,5.厚膜集成仪器放大器HG6101,HG6101是一种用于高精度数据采集系统中的厚膜集成仪器放大器,也是一种专门用来实现低电压信号放大的器件。该芯片具有输入阻抗高、偏置电流低、共模抑制比高、失调电压低、平衡的差动输入和稳定的性能指标等特点。放大器的增益可通过改变外引脚的互连或由用户选择电阻来确定,使用极为方便。因此,它广泛应用在过程控制、仪表、数据采集、医疗仪器、热电偶、应变计、生物探针和微控制器系统的前置放大等领域。,95,(1)主要性能,厚模集成仪器放大器;适宜小信号放大；双电源供电;电源供电电压范围宽:士3V士18V；输入失调电压:100V(最大);共模抑制比:110dB;增益线性:0.01%(最大);输入阻抗:109功耗:300mW。,96,(2)引脚图:,HG6101引脚图示于图5-2-27,引脚名称见表5-2-6:,97,(3)引脚名称:,98,(4)功能框图,99,（5）极限参数,电源电压：18V；功耗：550mW;增益:1000倍;输出电压:14V;工作温度:-40+125;贮存温度:-25?+125引线焊接温度(1Os):+260。,100,6.精密的仪器放大器LM363,LM363是一种单片式理想仪器放大器,它不需要10、100和1000固定增益的外接元件。其高精度是通过在芯片上微调失调电压和增益得到的。超双极输入级将给出很低的输入偏流和电压噪声、极低的失调电压漂移和极高的共模抑制比。新型两级放大器的设计将产生108的开环增益和3OMHz的增益带宽乘积,而在各种闭环增益下仍能保持稳定。LM363工作在电源电压5V18V,电源电流仅为1.5mA。,101,6.精密的仪器放大器LM363,LM363的低电压噪声、低失调电压及漂