智能测控系统设计2.ppt

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1、第三章信号调理电路设计3．1常用集成运算放大器3．2仪器放大器3．3可编程增益放大器（PGA）3．4模拟滤波器3．5集成开关电容滤波器3．6电压/电流变换器3．7电压/频率变换器3．8各种运算电路3.1常用集成运算放大器常用运放的参数通用单运放通用四运放高输入阻抗运放低漂移运放高精度高速运放静电计级放大器斩波稳零运放变压器耦合隔离运放光电耦合隔离放大器运放的主要性能参数输入阻抗：输入阻抗越大越好，高频时输入电容变得重要。输出阻抗：输出阻抗越小越好。输入偏流：两个输入端电流的平均值。偏流会引起运放不平衡而产生输出。偏流越小越好。场效应输入级偏流最小。输入失调电流：为使输

2、出为零，一个输入端比另一个输入端需要更大的电流，这个电流为输入失调电流。输入失调电压：为使输出为零，在一个输入端上加上一个小的电压（另一个输入端接零伏），这个电压为输入失调电压。温度效应：温度引起的输入失调电流和输入失调电压的漂移。转换速率：单位时间内电压变化的最大值。增益带宽积：增益带宽积＝增益×带宽＝单位增益频率。共模抑制比：差动增益/共模增益，以分贝表示。噪声：运放内部噪声的大小，用输入噪声电压密度和输入噪声电流密度来表示。常用运放的参数通用单运放CF741,LM741,μA741,AD741,MC1741,HA17741T,μPC741等。军用级：-55~12

3、5℃，工业级：-25~85℃，民用级：0~70℃。如无特殊要求，一般应选用通用型运放，根据环境温度选择相应级别器件，如同一电路中有多个运放，则选择双运放或四运放。通用四运放CF324,LM3241,μA324,μPC324等使用四运放可以简化电路排版，减小电路面积。高输入阻抗运放CF355/356/357,LF355/356/357，CF3140。结型场效应管输入级，输入电阻高(1012)，速率高(最大50V/s)。低漂移运放OP07,μA714等。输入失调电压及其温漂、输入失调电流及其温漂都较小。性能好，价格低，应用广泛。高精度高速运放OP17（引脚同CF357

4、）OP27（引脚同OP07）静电计级放大器OPA128，具有超低偏置电流。典型值150fA(f=10-15)。斩波稳零运放ICL7650,5G7650,F7650，超低失调，超低漂移，高输入阻抗，高增益，性能稳定。参数见前面的表变压器耦合隔离运放AD202,AD204,AD210,AD293,AD289,AD295,AD298等。用于输入通道隔离，防止强电强磁干扰或损坏，消除大共模电压。一般，变压器耦合精度高，光电耦合速度高。AD210隔离放大器主要技术指标：增益范围1～100；共模电压2500V；输入阻抗1012；输入偏置电流温漂30nA（最大）；频响15kHz（

5、G=100）；失调电压(1545/G)mV(最大)；失调电压温漂(1050/G)V/℃；隔离电源输出15V，5mA；电源+15Vdc5%。功能框图及管脚功能：AD210应用示例光电耦合隔离放大器ISO100ISO100主要技术指标ISO100应用示例精密电桥隔离放大器3．2仪器放大器高精度差动放大器，输入阻抗高，共模抑制比大，输入失调电压、电流小，输入偏置电流小，温漂小，时漂小。工作原理AD522精密集成仪器放大器AD521精密集成仪器放大器AD620低价格低功耗仪器放大器AD626低价格单电源仪器放大器LM363精密仪器放大器工作原理G=(1+2R1

6、/RG)RS/R3AD522精密集成仪器放大器AD620低价格低功耗仪器放大器AD620引脚AD626低价格单电源仪器放大器管脚及其功能接电容实现低通滤波接地G=100；悬空G=10AD626主要技术指标主要技术指标单电源情况：增益范围10～100；失调电压1.9mV；失调电压温漂6V/℃；输入电阻200k；频响100kHz；电源2.4～10V。双电源情况：增益范围10～100；失调电压50V；失调电压温漂1V/℃；输入电阻200k；频响100kHz；电源1.2～6V。AD626应用示例AD625仪器放大器主要技术指标：增益范围1～10000；失调电压1

7、0～50V（根据等级不同）；失调电压温漂0.1～1V/℃；输入偏置电流10～30nA；输入偏置电流温漂50pA/℃；输入电阻1G；频响150kHz(G=100)，25kHz(G=1000)；电源6～18VAD625应用示例3．3可编程增益放大器（PGA）AD526同相比例放大器LH0084仪器放大器AD526同相比例放大器AD526管脚LH0084仪器放大器输出级增益1、4、10输入级增益1、2、5、103．4模拟滤波器二阶压控电压源低通滤波器无限增益多路反馈低通滤波器双二次型低通滤波器二阶压控电压源高通滤波器无限增益多路反馈高通滤波器双二