儀表放大器是一種高增益、直流耦合放大�,它具有差分輸入、單端輸出、高輸入阻抗和高共模抑制比等特點(diǎn)。差分放大器和儀表放大器所采用的基�(chǔ)部件(運(yùn)算放大器)基本相�,它�?cè)谛阅苌吓c�(biāo)�(zhǔn)�(yùn)算放大器有很大的不同�
儀表放大器是一種具有差分輸� 和相�(duì)參考端單端輸出的閉�(huán)增益組件,具有差分輸出和相對(duì)參考端的單端輸�。與�(yùn) 算放大器不同之處是運(yùn)算放大器的閉�(huán)增益是由反相輸出端與輸出端之間連接的外� 電阻決定� 而儀表放大器則使用與輸入端隔離的�(nèi)部反饋電阻網(wǎng)�(luò)� 儀表放大器� 2 �(gè) 差分輸入端施加輸入信�(hào),其增益即可由內(nèi)部預(yù)�,也可由用戶通過引腳�(nèi)部設(shè)置或� 通過與輸入信�(hào)隔離的外部增益電阻置�
用分離元件構(gòu)建儀表放大器(IA)需要花�(fèi)很多的時(shí)間和精力,而采用集成儀表放大器(IA)或差分放大器則是一種簡(jiǎn)便而又可行的替換方�。為了更好的理解儀表放大器(IA),了解共模抑制比(CMR)的重要性,這里以惠斯通電橋變送器�(lái)�(jìn)行說�,R1=R2=R3=R4=5kΩ,激�(lì)電壓(Vex)為10�。這樣,在空載條件下,�(duì)“電橋”�(jìn)行計(jì)算可得:
?。郑保剑郑澹?R2�(R2+R�)),V1=5VV2=Vex(R3/(R3+R4)),V2=5V所以:V=V1-V2=5V-5V=0V變送器輸出就是電橋兩�(gè)輸出端的電壓差(ΔV)。假定有某�(gè)激�(lì)加在電橋的4�(gè)活動(dòng)臂上,并使得R1和R4的值有所增加,同�(shí)R2和R3的值有所減少;此�(shí)�?。海遥保剑遥矗剑担埃埃宝?,R2=R3=4999�,Vex=10V,那么可得:V1=5.001V V2=4.999V,�(shí)際上,人們所�(guān)心的信號(hào)是:
ΔV=V1-V2=2m�。因此,通過�(duì)共模電壓(CMV)�(jìn)行計(jì)算可知:即便電橋不平�,共模電壓(CMV)仍然等于(V1+V2,/2=5V。理想情況下,此電路的輸出是:Vo=ΔV� Gain�
上述�(jì)算表明,在有大的共模信號(hào)�(shí),測(cè)量一�(gè)微弱的電壓信�(hào)比較困難;而ΔV(以mV為單位)則可通過�(cè)�?jī)蓚€(gè)較大的電壓信�(hào)V2與V1來(lái)獲得,這兩�(gè)電壓均可在伏特級(jí)�
(1)注意�(guān)鍵元器件的選�,要注意使�(yùn)� 的特性盡可能一�;選用電阻�(shí),�(yīng)該使用低溫度系數(shù)的電�,以獲得盡可能低的漂移;�(duì) R3,R4,R5 � R6 的選擇應(yīng)盡可能匹�.
(2)要注意在電路中增加各種抗干擾措施,比如在電源的引入端增加電源退耦電�,在信�(hào)輸入端增� RC 低通濾波或在運(yùn)� A1,A2 的反饋回路增加高頻消噪電�,� PCB �(shè)�(jì)中精心布局合理布線,正確處理 地線�,以提高電路的抗干擾能�,限度地發(fā)揮電路的性能.
儀表放大器專門精密差分 電壓放大�,它源于�(yùn)算放大器,且優(yōu)于運(yùn)算放大器。儀表放大器把關(guān)鍵元件集成在� 大器�(nèi)�,其�(dú)特的�(jié)�(gòu)使它具有高共模抑制比、高輸入阻抗、低噪聲、低線性誤�� 低失�(diào)漂移增益�(shè)置靈活和使用方便等特�(diǎn),使其在數(shù)�(jù)采集、傳感器信號(hào)放大、高� 信號(hào)�(diào)節(jié)、醫(yī)療儀器和音響�(shè)備等方面倍受青睞�
維庫(kù)電子�,電子知�(shí),一查百��
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