高精度微弱信号放大整流电路

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1、第l6卷第1期岳阳师范学院学报(自然科学版)VoI．16No．120O3年3月JournalofYueyangNormalUniversity(NaturalScience8)Mar．2O03高精度微弱信号放大整流电路周佩娟刘江永(吉首大学张家界校区，湖南张家界427000)摘要：介绍了高精度微弱信号放大整流电路的工作原理，并通过仿真和实验进行了验证。关键词：微弱信号；放大；整流中图分类号：TM13文献标识码：A文章编号：l0o8—620x(2002)o4l—02OntheHighPrecisionCircuitRectifyingandAmplifyin

2、gFeebleInIf0nmIti0nZHOUPei—juanLIUJiang—yong(ZhangJiajiecollege，JishouUnivensity，zIlangJiajie427000，China)Absct111isp印erintmducestheworkingprincipleofthehighprecisioncircuitrectifyiIlg肌damplifyingee．bleinformation，whichisverifiedbys{mulationaJ1dexpeIiments．Keywordsfeebleinformatio

3、n；rectify；amplify引言检测外部物理信号的传感器所输出的电信号通常是很微弱的交流信号。对这些能量过于微弱的信g-，法直接显示，也很难作进一步分析处理。许多测量仪器的测量电路经常是将这种微弱信号进行．率响、芋应．流范，然围后为测量。本文介绍能对这种微弱信号进行放大、半波和全波整流的电路，灵敏度达微伏级，频IOOHZ至IOOKI-IZ，基本满足了检测要求。圈l高精度微弱信号放大整流电路收稿日期：20o2—o7—28作者简介：周佩娟(1967．1o．．)，女。吉首大学讲师。主要研究方向：应用电子技术。32岳阳师范学院学报(自然科学版)JOURNAL

4、OFYUEYANGNORMALUNIVERSITY第l6卷1高精度微弱信号放大整流电路的工作原理图1是利用uA741设计的高精度微弱信号放大整流电路，UI、U2、U3、U4是集成运算放大器uA741，它采用双电源供电，C为耦合电容，Dl是整流二极管，D2是用来提高转换速度的二极管。1．1微弱信号放大微弱信号的放大由和组成的两级反相运算放大电路实现，由于施加了负反馈，电压增益为R2AvⅡl=一,Avu2=卺，Ay=AyⅡl·AyⅡ2=鼍鼍，由上式可知Av由RI-,2、3、R4来确定。因此这部分电路具有增益和其它特性不受运算放大器电特性所左右，而只由外电路来决

5、定的优点，达到高精度线性和增益的目的。设输入信号为Vi，波形如图2口所示，两级反相输出信号分别为l、2，根据反相运放的知识得：等=一=-102，Iio2=一瓦R4IioIiol=lo3viVi放大了lo3倍，并且％，与Vi同相，波形如图2(b)。1．2信号整流信号整流电路由U3、U4、Dl、D2所组成，能实现半波和全波整流。设输出信号为3，半输出号，全波输出信号为。当Vi为正半周时，Iio2为正半周，~g／z,Iio3为负值，Dl导通，Iio=一,It7Vo2=一lo3Vi，D2反偏截止；当Vi为负半周时，2为负半周，那么3为正值，Dl截止，D2导通，运放

6、c，3同相端和反相端虚短，A、、C三点同电位，因此输出信号Iio=0，实现半波整流，如图2d所示。运算放大器u有两个输入信号和Vo2，构成反相加法电路。则_-(+鼍：(+：(2Iio+Vo2)，当Vi为正半周时，=一[2×(一10Vi)+l03Vi]=lo3Vi；当Vi为负半周时，：一[2×0+101,1]=一lo3Vi；实现了全波整流，波形如图2c所示。V：a幽!涵：b圈2d圈2信号波形圈2仿真与实验结果2．1仿翼结果电路各元器件参数按电路图1中所示，在PROTEL99中绘制出电路仿真原理图，并设置信号激励源和运算放大器所需的直流电源(取-I-15V)，

7、得和的仿真波形如图3所示。由仿真波形来看，当取Vi=lOOftV，频率在IOOHZ至IOOKHZ范围内变化时，能得几乎不失真的输出波形，与原理分析得出的波形一致。仿真波形如图3所示。2．2实验结果在PROTEL99原理图及仿真正确后，生成印制电路板图，并进行电路制作。利用双踪示波器观查输入、输出波形，分析、比较，结果同原理分析得出的波形几乎一致。(下转45页)第1期周立仁周立平：n元一次不定方程整数解的矩阵求法45例2求2l+42+63+8x4=15的所有整数解．解易知(2，4，6，8)=2，而l5，．·．原不定方程无整数解．另一点说明，由于一次同余式可以

8、转为一次不定方程，因此，也可以利用矩阵方法解一次同余式．参考文献[