《电子系统设计与工程实践1》第七章课件只是课件.ppt

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1、《电子系统设计与工程实践1》第七章课件引例——基于热电阻的温度测量电路天津工业大学2在工业控制、家用电器等诸多领域都需要获取外部温度信息，从而进行相应的控制，智能测温仪表便是其中的一种典型应用。智能测温仪表可安装在需要进行温度监控的工作现场，实时检测工作现场的温度，将温度信息显示在数码管等显示设备上；当温度超出所设置的正常工作范围时，通过蜂鸣器和报警灯进行报警，并自动控制相关设备采取应急措施；此外还可以输出与温度成正比的4～20mA电流远传到其它仪表，实现远程控制。该仪表以单片机为核心，包括温度测量电路、显示/键盘输入电路、报警

2、电路、外设控制电路、电压/电流转换电路等。本例要求设计上述智能测温仪表的温度测量电路，实现0～300℃的温度检测。基于PT100热电阻设计温度转换电路，并对信号进行相关处理，将0～300℃的温度值线性转换为0至接近ADC转换满量程的电压值，并进行消噪处理，从而满足测量灵敏度的要求。本章7.7节给出了该温度测量电路的设计原理和参考电路。引言天津工业大学3信号处理信号放大精密放大宽带放大信号滤波信号整形信号变换方波整形正弦波整形I/V和V/IF/V和V/F7.1基本运算电路天津工业大学4主要内容1、反相比例放大器2、同相比例放大器3

3、、加法器4、差分放大器7.1基本运算电路（基本放大器）天津工业大学5放大器主要参数：放大倍数（增益）及准确性、闭环带宽、输入电阻、输入电压范围、零点漂移、噪声等。1、反相比例放大器图7.1反相比例放大电路特点：输出信号极性与输入信号极性相反，输入阻抗较小，通常不用做传感器调理电路的前置放大。R2=R1//RF输入电阻：R1放大倍数：反馈系数：-3dB带宽：7.1基本运算电路（基本放大器）天津工业大学62、同相比例放大器图7.2同相比例放大电路特点：输入信号与输出信号同相，输入阻抗大，该电路可用于检测电路的前置放大。R2=R1//

4、RF输入电阻：近似运放输入电阻放大倍数：反馈系数：-3dB带宽：7.1基本运算电路（基本放大器）天津工业大学73、加法器（1）反相型加法器（2）同相型加法器图7.3反相型加法运算基本电路图7.4同相型加法运算基本电路R3=R1//R2//RFRf//RF=R1//R27.1基本运算电路（基本放大器）天津工业大学84、差分放大器图7.6差分放大器电路若RF=R3、R1=R2：若RF=R3=R1=R2：7.2仪用（仪表）放大器天津工业大学9主要内容7.2.1三运放仪表放大器7.2.2集成仪表放大器原理及应用7.2仪用（仪表）放大器天

5、津工业大学107.2.1三运放仪表放大器1、电路形式及公式图7.11三运放仪用放大器电路结构共模抑制比为：一般取Rf=R，Au3=1，而总增益为：7.2仪用（仪表）放大器天津工业大学117.2.1三运放仪表放大器2、特点（1）输入端采用同相比例运算电路，因而输入电阻高。（2）共模抑制比大，尤其是集成仪用放大器，因为采用特殊工艺来保证电路参数的对称性，所以对共模信号的抑制能力更强。（3）可产生高放大倍数，通过调节增益电阻R1来改变电路的电压增益。（4）实现差分输入到单端输出的转换。7.2仪用（仪表）放大器天津工业大学127.2.1

6、三运放仪表放大器3、典型电路图7.12LM324构成的仪表放大器电路7.2仪用（仪表）放大器天津工业大学137.2.2集成仪表放大器原理及应用（AD620）AD620的主要技术参数为：（1）增益范围1～1000倍；（2）电源范围±2.3～±18V；（3）失调电压UOS=35～125μV；（4）失调电流IOS=0.3～1nA；（5）输入电流IB=0.5～2nA；（6）输入阻抗10GΩ/2pF；（7）共模抑制比：CMRR=70～90dB（G=1）；CMRR=93～110dB（G=10）；CMRR=110～130dB（G=100）；C

7、MRR=110～130dB（G=1000）；（8）小信号-3dB带宽和压摆率：BWG=1=1MHz，BWG=10=80KHz，BWG=100=120KHz，BWG=1000=12KHz，SR=0.75～1.2V/μs；7.2仪用（仪表）放大器天津工业大学147.2.2集成仪表放大器原理及应用（AD620）图7.13AD620引脚图及典型接法（参考端接地）7.3宽带放大器特点及典型应用天津工业大学15宽带放大器也称高速放大器，指具有较高带宽、能够对高频或射频信号进行处理的放大器。宽带放大器具有频带宽、建立时间快、失真和噪声小、输出

8、电流大、能在低电源电压下工作等良好的性能特点，在高速A/D和D/A转换、调制和解调、模拟视频处理与传输、无线通信等电路中广泛应用。宽带放大器的设计关键主要在于高速集成运放的选型，对于低速精密放大器的设计一般选用电压反馈型运放，而对于宽带放大器的设计，一般选用电流