剩余放大电路

1、信号放大技术信号放大技术主要内容：主要内容：nT型放大器：需要较高增益的测量系统型放大器：需要较高增益的测量系统n电桥放大器：惠斯通电桥的负载要求无穷大电桥放大器：惠斯通电桥的负载要求无穷大n高输入阻抗放大电路：用于传感器的输出阻抗高高输入阻抗放大电路：用于传感器的输出阻抗高n隔离放大器：变压器式和光电式隔离放大器：变压器式和光电式n电荷放大器：用于输出信号为电荷量场合电荷放大器：用于输出信号为电荷量场合T型放大器型放大器电桥放大器（电桥放大器（1）电桥放大器（电桥放大器（2）反馈式电桥放大电路（反馈式电桥放大电路（3）自举电路自举电路何谓自举电路何谓自举电路? 自举电路自举电路是利用反馈使利

2、用反馈使输入电阻的两端近似为等输入电阻的两端近似为等电位，电位，减小向输入回路索取电流，从而提高输减小向输入回路索取电流，从而提高输入阻抗。入阻抗。是不是所有情况下都要求放大电路具有高是不是所有情况下都要求放大电路具有高的输入阻抗？的输入阻抗？ 高输入阻抗电路常应用于传感器的输出阻抗很高高输入阻抗电路常应用于传感器的输出阻抗很高的测量放大电路中。如的测量放大电路中。如电容式、压电式传感器电容式、压电式传感器的测量放大电路。的测量放大电路。 应该指出的是，测量放大电路的输入阻抗应该指出的是，测量放大电路的输入阻抗越高，输入端的噪声也越大。因此，越高，输入端的噪声也越大。因此，不是不是所有情况下都

3、要求放大电路具有很高的输所有情况下都要求放大电路具有很高的输入阻抗，而是应该与传感器输出阻抗相匹入阻抗，而是应该与传感器输出阻抗相匹配，配，使测量放大电路的输出信噪比达到一使测量放大电路的输出信噪比达到一个最佳值。个最佳值。自举式高输入阻抗放大电路自举式高输入阻抗放大电路 a)同相交流放大电路同相交流放大电路-自举电路自举电路1221RRRRiuRiiiioiiooiouRRRRRuuRuiuuRRuuRRu21122213121322,b)自举组合电路自举组合电路分析分析：当：当R2=R1时，时，Ri，此时，由于，此时，由于i1=i2，运放，运放N1的输入电流的输入电流i1将全部由运放将全部

4、由运放N2的电流的电流i2所提供，输所提供，输入回路无电流。入回路无电流。输入放大器R1R1R2RisoCisoR2uo隔离器输 出放大器uducuiso信号地电源地2、原理框图、原理框图a) 变压器耦合浮置电源输入调制放 大 器耦合变压器输出解调放 大 器输出输入光电隔离放大电路光电隔离放大电路TLP521数据手册之数据手册之集电极电流集电极电流/二极管正向电流关系二极管正向电流关系VCE为集电极电压为集电极电压互补式光电耦合隔离放大电路互补式光电耦合隔离放大电路电荷放大器原理图电荷放大器原理图常用运算放大器及其性能特点常用运算放大器及其性能特点1. 通用运放通用运放典型器件典型器件：LM3

5、58（2路）路）,LM324（4路）路）LM324LM358特点特点：共模抑制比较高，开环增益大，驱动能力大，：共模抑制比较高，开环增益大，驱动能力大， 综合性能比较好综合性能比较好（1）单双电源供电：）单双电源供电：330V或或1.5V 15V（2）输入偏置电流：）输入偏置电流： 20nA（3）输入失调电流：）输入失调电流：2nA（4）直流开环增益：）直流开环增益：100dB（5）单位增益时工作频率大于）单位增益时工作频率大于1MHZ（6）驱动电流可达）驱动电流可达10mALM358/LM324的性能特点：的性能特点：使用时应注意的事项：使用时应注意的事项：（1）信号输入）信号输入/输出的电

6、压范围，正负不对称输出的电压范围，正负不对称单电源单电源：输入电压范围：输入电压范围-0.3VVCC-2V； 输出低电压输出低电压 5mV高电压高电压VCC-1.5V双电源双电源：输出：输出-VCCVCC-1.5V（2）单电压供电时，虚地电压可设在输出摆幅的中点附近）单电压供电时，虚地电压可设在输出摆幅的中点附近2 . 场效应运放场效应运放特点：特点：输入阻抗高，输入偏置电流小，工作频率高，驱动能力输入阻抗高，输入偏置电流小，工作频率高，驱动能力差，价格较高差，价格较高 。 输出驱动能力通常比通用运放差，用于驱动输出时，不建议输出驱动能力通常比通用运放差，用于驱动输出时，不建议选用场效应运放选

7、用场效应运放图图 作比较器用时作比较器用时CA3140CA3140与与TTLTTL逻辑逻辑的接口的接口典型器件典型器件有有TL081（1路）、路）、TL082（2路）、路）、TL084（4路）、路）、 CA3140/3140A（1）双电源供电：）双电源供电：4V 18V，建议不使用，建议不使用15V以上以上 输入电压范围：输入电压范围： 15V 输出电压范围：电源电压输出电压范围：电源电压1.5V,正负对称正负对称（2）输入偏置电流：极小，不超过）输入偏置电流：极小，不超过1nA（3）工作频率较高：单增益可达）工作频率较高：单增益可达3MHZ（4）无输出驱动时，电源电流仅）无输出驱动时，电源电

8、流仅1.4mATL081/082/084的性能特点：的性能特点：（1）单电源供电：）单电源供电：4V 36V，也可使用双电源，也可使用双电源 输入电压范围：输入电压范围： 单电源供电时，最低为负电源下单电源供电时，最低为负电源下0.5V（2）输入阻抗高达）输入阻抗高达1.5T（3）输入偏置电流仅为）输入偏置电流仅为10pACA3140/3140A的性能特点：的性能特点：可用作电压比较器可用作电压比较器3 低噪声低漂移运放低噪声低漂移运放特点特点：高精度、低噪声、低漂移。多用做仪用放大器。：高精度、低噪声、低漂移。多用做仪用放大器。噪声对噪声对1212位以上分辨率的位以上分辨率的A/DA/D转换

9、电路的影响是致命的。转换电路的影响是致命的。对直流放大电路而言，温度漂移必须限制在很小的范围对直流放大电路而言，温度漂移必须限制在很小的范围之内。之内。 典型器件：典型器件：OP07/OP07/27/3727/37、0P1840P184单单/284/284双双/484/484四路四路OP07（1）电源电压：）电源电压： 3V 18V （2）输入失调电压温度系数仅为）输入失调电压温度系数仅为0.7uV /0.2uV （3）适于静态工作。在）适于静态工作。在0.110HZ时，等效输入噪声电压仅为时，等效输入噪声电压仅为0.38uV /0.3uV（4）单增益带宽）单增益带宽0.6MHZ/ 3MHZ（

10、5）单电源供电时，满摆输出，最低工作电压可低至）单电源供电时，满摆输出，最低工作电压可低至1.5VOP07/OP184/ 284/484的性能特点：的性能特点：4 、宽频带运放、宽频带运放典型器件典型器件：CA3140、OP27/37（8MHZ)频率：频率：一般在几一般在几MHz以上以上特点特点：对噪声、温度稳定性等指标要求不高。：对噪声、温度稳定性等指标要求不高。应用场合应用场合：信号源的工作频率较高：信号源的工作频率较高5 满摆输入、输出运放满摆输入、输出运放 典型典型器件：器件：OP184/284/484、 0P777单单/727双双/747四路四路（1）在）在0.110HZ时，等效输入噪声电压仅为时，等效输入噪声电压仅为0.4uV（2）输出摆幅可达电源）输出摆幅可达电源-1mV+1mV（3）单电源供电时，满摆输出，最低工作电压可）单电源供电时，满摆输出，最低工作电压可低至低至2.7V特点特点：输入、输出信号的幅度可以接近甚至达：输入、输出信号的幅度可以接近甚至达到电源电压，节能，可工作于低电压。到电源电压，节能，可工作于低电压。0P777单单/727双双/747四路的特性四路的特性仅用单仅用单5V供电的满摆输出供电的满摆输出D/A转换器的例子转换器的例子图图 仅用单仅用单5V5V供电的满摆输出供电的满摆输出D/AD/A转换器转