模擬電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用.ppt

1、另一方面，模擬計(jì)程儀電路的分類，另一方面，信號(hào)放大電路2、信號(hào)發(fā)生電路(振蕩電路) 3、波形變換電路4、電子濾波器5、運(yùn)算電路6、頻率調(diào)制、頻率調(diào)制、振幅調(diào)變和檢波等，第二，放大電路、放大電路是電子系統(tǒng)中最常用的電路，放大電路的設(shè)定校正，一般使用運(yùn)算放大器作為基本放大解老虎鉗按用途，互惠生放大器可分為通用互惠生放大器、射頻波互惠生放大器、校正用互惠生放大器、特殊互惠生放大器(對(duì)數(shù)放大器等)、電力互惠生放大器等。 修改放大電路時(shí)的重要內(nèi)容之一是根據(jù)使用要求選擇放大器的種類和型號(hào)。 特別是隨著新型油燈的出現(xiàn)，不同種類和型號(hào)的油燈之間存在著相當(dāng)大的差異。 這種差異不僅能不能按照設(shè)定糾正請(qǐng)求實(shí)現(xiàn)實(shí)際電

2、路，而且直接影響電路中其他數(shù)據(jù)老虎鉗的選擇(例如RC數(shù)據(jù)老虎鉗、數(shù)字電路數(shù)據(jù)老虎鉗、電源數(shù)據(jù)老虎鉗等)和電路基板的設(shè)定糾正。 選擇互惠生放大器的基本根據(jù)是電路對(duì)互惠生放大器的各種指標(biāo)的要求。 泵的性能指標(biāo)殘奧表包括輸入偏壓和電流、投入產(chǎn)出失調(diào)電壓和電流、噪聲輸出特性、電源噪聲抑制能力、所需電源種類和范圍、小信號(hào)和大信號(hào)時(shí)的頻帶男同志積、信號(hào)跟蹤特性、輸出特性和電功耗特性等。 放大電路的重要設(shè)定修正殘奧表有電壓放大率(也稱為電壓增益)、輸入電阻、輸出電阻、輸出電流、頻率響應(yīng)帶寬和功率輸出能力等。 放大電路是模擬計(jì)程儀電路，電路對(duì)各種電磁噪聲非常敏感，因此在放大電路的設(shè)定、調(diào)整中必須注意不同的噪聲

3、抑制技術(shù)，特別是印刷基板的設(shè)定、修正。 具體要求將在后面敘述。 1常用運(yùn)算放大器的種類，(1)通用型運(yùn)算放大器雙極型A741 LM324 OP07、OP27、OP37、(OPA27、OPA37): JFET(CMOS )高輸入阻抗運(yùn)算放大器TL081/082/084、CA3140； 射頻波型商品發(fā)貨LM318、A733、A715； 高精度型A725臨時(shí)波放大器ICL7650等。 (2)修正用放大器高精度型AD524、AD624、低噪聲型INA102、INA103、INA108可程序設(shè)計(jì)師型AD562、PGA103、PGA202。 3 )隔離放大器耦合型AD202、AD208。 光電耦合型ISO

4、100、ISO130。 2 .運(yùn)算放大器的殘奧儀表和應(yīng)用(1) LM741、F741、F741 )極限殘奧儀表2 )常溫殘奧儀表3 )內(nèi)部結(jié)構(gòu)，3、常用去老虎鉗應(yīng)用和校正，同相放大器閉環(huán)電壓男同志AVF=1 R2/R1輸入電阻Ri=ric，反轉(zhuǎn)放大器閉環(huán)電壓增益AVF=ric R1輸入電阻Ri=R1C輸出電阻R00平衡電阻R3=R1/R2單位增益電壓跟隨器輸入電阻Ri=400M輸出電阻R00在工程上需要注意的問題a .電源引線短而粗，插入正負(fù)電源引線的b .信號(hào)線短，不要與電源線并行。 c .不能弄錯(cuò)正負(fù)電源，以免損壞去老虎鉗。 電路調(diào)試中的順序a .檢查電源是否正確。 b .零輸入時(shí)，輸出端

5、是否為零，如果不為零，則檢查電路的連接是否正確。 c .輸入信號(hào)，測量輸出是否正確，基本接近設(shè)定修正值時(shí)，微調(diào)各殘奧儀表。 離設(shè)定修正請(qǐng)求太遠(yuǎn)時(shí)，檢查電路的各零配件是否與設(shè)定修正值一致。 (2)OPA27/37精密運(yùn)算放大器OPA27/37是超低噪聲、高精度單板運(yùn)算放大器，是精密OP27/37的改良型產(chǎn)品。 芯片內(nèi)部經(jīng)激光修正，電壓偏壓長時(shí)間穩(wěn)定，具有極好的電源噪聲抑制、共觸抑制和低失步、低噪聲特性。 OPA27/37廣泛應(yīng)用于專業(yè)級(jí)音響設(shè)備、精密校正裝置放大器、傳感器放大器、數(shù)據(jù)采集、測試設(shè)備和高性能校正裝置等領(lǐng)域。OPA27/37外形采用金屬彈片、雙列直插式和微表面封裝結(jié)構(gòu)，其大頭針排列如

6、圖所示，性能特征低噪聲： 3.8nv/(1khz )以下低失調(diào)：為25V以下低漂移： 0.6V/C(OPA27/37 )； 高開環(huán)男同志3360為120dB以上高共觸抑制比：為114dB以上高電源抑制比：為100dB以上共模輸入電阻： 2 X 1010。 典型的應(yīng)用OPA27/37與其他商品發(fā)貨一樣具有許多應(yīng)用，并且尤其在低噪聲、高性能校正設(shè)備系統(tǒng)設(shè)置校正中，其常常被用作前置放大器。 圖1-5是對(duì)高性能墨盒錄音帶驅(qū)動(dòng)器的應(yīng)用。 為了獲得高性能，其電阻選擇金屬膜電阻器，電容器選擇云母或鉭電容器。 僅此就可顯示出OPA27/37的低噪聲特性。 (3) OPA121/602低偏壓電流運(yùn)算放大器OPA

7、121/602S是低成本高速FET輸入精密運(yùn)算放大器。 內(nèi)部電路的結(jié)構(gòu)如圖1-6(a )、1-6(b )所示。 兩者的電路結(jié)構(gòu)基本相同，輸入為FET增強(qiáng)型場效應(yīng)晶體管的插入輸入，差動(dòng)觸摸和共用觸摸的阻抗都高的偏置采用共用基極電路，具有低的輸入偏置電流。 有調(diào)零輸出。 OPA121的8腳是基座連接。 OPA602的8只腳是空的。 在實(shí)際應(yīng)用中，不需要調(diào)零，調(diào)零時(shí)可以采用圖1-6(C )的連接電路。 也就是說，在1、5腳和負(fù)電源上連接10K多圈電位計(jì)進(jìn)行調(diào)整。 調(diào)整范圍約10 mv，主要性能殘奧儀表為低噪聲： 6nv/(1khz )以下低失調(diào)：為2mV以下低漂移： 10V/； 開環(huán)式男同志3360

8、具有110dB或更大的輸入阻抗，高共觸抑制比：具有86dB或更大的輸出阻抗，差分觸摸1013具有共觸1014，并且OPA121/602具有基于高輸入阻抗的精確商品發(fā)貨。 因此，在應(yīng)用時(shí)必須保護(hù)輸入端子。 否則，將失去商品發(fā)貨時(shí)的特性。 圖1-7示出了OPA121的基本連接電路。 這里的8腳(芯片基礎(chǔ))與保護(hù)環(huán)(制作PCB基板時(shí)包圍3、2腳的線圈)連接，作為輸入進(jìn)行保護(hù)。 電壓男同志的計(jì)算方法與上述相同。 圖18是OPA602的基本方法。 8雙不空。 典型地，圖a為二維活動(dòng)的低通濾鏡，其中R1=R2=R，C1=C2=C，并且通常被校正為將增益設(shè)置為大于1。 截止頻率的表達(dá)式為F-3dB=1/(2

9、RC )，增益表達(dá)式為G=1 (R3/R4)。 該圖b是二階有源高通濾波器，取R1=R2=R，C1=C2=C，并進(jìn)行校正以使得男同志數(shù)大于1。 截止頻率的表達(dá)式為F-3dB=1/(2RC )，增益表達(dá)式為G=1 (R3/R4)。 該圖c是二階活動(dòng)帶通濾波器，并且通常被校正成R1=R3=1/(2R2)。 在C1=C2=C時(shí)，使男同志大于1。 關(guān)于截止頻率的公式是F-3dB=1/(22 RC )，在圖中的殘奧儀表中，樂隊(duì)路徑頻率是10MHZ的男同志是70。 4 )截止波放大器的直流小信號(hào)的放大是非常麻煩的問題，因?yàn)橹绷鞣糯笃鞯牧阄灰朴绊懛糯缶取?因此，可以采取斬波大頭針穩(wěn)定的方法。 斬波大頭針穩(wěn)

10、定零真的是交流信號(hào)不存在零移位的特征，首先把直流信號(hào)變換為等幅的方形波，然后放大該方形波，最后恢復(fù)為直流信號(hào)。 圖1-10是斬波穩(wěn)定零放大器的具體電路。 兩個(gè)阿納計(jì)程儀開關(guān)由一個(gè)400HZ方波控制。 開關(guān)k1 on時(shí)a點(diǎn)為零，k1 off時(shí)a點(diǎn)的電壓為輸入和當(dāng)且僅當(dāng)。 a點(diǎn)的方波用放大器放大6倍后輸出。 輸出的方波通過開關(guān)K2能夠在b點(diǎn)解調(diào)成與其相等寬度的直流電壓。 最后用低通濾鏡去除不需要的射頻波成分后，輸出放大的電壓。 上面介紹了斬波放大器的工作原理。 他是由通用的商品發(fā)貨構(gòu)成的。 介紹一種ICL7650斬波放大器。 第4代商品發(fā)貨將開關(guān)、放大器、電阻、電容器、時(shí)鐘電路集成在一塊基板上，性

11、能更佳。 典型的接合方法如圖1圖11所示。 如圖1-12所示。主要的殘奧表輸入失步電壓2V溫度漂移100 n V/偏置電流1.5PA頻帶放大器GB 2MHZ，三、儀器放大器、一、儀器放大器的基本結(jié)構(gòu)和增益校正算法如圖2-1所示是常用儀器放大器的基本結(jié)構(gòu)，他有三個(gè)放電結(jié)構(gòu)，該電路中A1和A2的失步電壓增益V0/V=- R4/R3(1 2R2/R1 )第一級(jí)放大器的增益的大小由R1和R2決定，一般稱為基本增益，第二級(jí)放大器的增益的大小由R3和R4決定，稱為輸出增益，總增益為兩者的積。 請(qǐng)注意，自制的三放電電路中，技術(shù)指標(biāo)的輸入失調(diào)電壓和噪聲會(huì)加倍。 這是因?yàn)槿唐钒l(fā)貨放大器的兩個(gè)在其輸入端子上商品

12、發(fā)貨，對(duì)所有誤差有貢獻(xiàn)。 2、AD524放大器AD524是高精度的單板式修正用放大器，可用于苛刻的工作條件下所需的高精度的數(shù)采系統(tǒng)。 其輸出失調(diào)電壓漂移小于25V/，輸入失調(diào)電壓漂移小于0.5V/，在整個(gè)增益范圍內(nèi)，共用觸摸抑制比高達(dá)120DB，最大非線性失真僅為0.003。 此去老虎鉗可在無外部零配件的情況下實(shí)現(xiàn)1、10、100及1000倍的信號(hào)增益，但對(duì)于在11000范圍內(nèi)的其它增益值，僅通過外部電阻可實(shí)現(xiàn)所需要的增益值。 AD524被廣泛用于許多領(lǐng)域，因?yàn)槠渚€性好、共觸抑制比高、低漂移和低噪聲。 AD524具有四種不同精度和溫度范圍系列解老虎鉗，諸如a、b、c和s。 a級(jí)是民品b級(jí)是低漂

13、移去老虎鉗c級(jí)是低漂移高度線性化去老虎鉗，可作為工業(yè)品使用，溫度范圍為-25 85 s級(jí)溫度范圍為-55 125。 其封裝采用16腳DIP陶瓷封裝結(jié)構(gòu)和20腳LCC封裝結(jié)構(gòu)。 引線如圖2-2所示。 低噪音：峰值在0.3V(0.110HZ )以下非線性?。涸?.003以下(g=1)； 共觸抑制比高的：為110dB以上，失步電壓小的：為50V/； 失步電壓漂移小的：為0.5V/； 增益帶寬： 25MHZ； 讀取計(jì)程儀編程男同志： 1、10、100、1000； 具有輸入保護(hù)、失調(diào)電壓調(diào)整等功能。 內(nèi)部結(jié)構(gòu)和基本連接法，圖2-3(a )是AD524內(nèi)部電路，其中有基本的精密增益電阻、輸入保護(hù)電路、三放

14、電偏置電路和精密運(yùn)算放大器。 圖2-3(b )是基本接合法。 男同志選擇端子10、100、1000表示放大倍率分別為10、100、1000，只要RG2選擇端子連接在它們上，就可以設(shè)定為所需的男同志值。 例如，如果將RG2連接到1000，則男同志值為1000。 為了設(shè)定任意的男同志，在RG1和RG2之間插入一個(gè)男同志電阻RG即可。 在需要調(diào)節(jié)失步電壓時(shí)，在4、5腳之間插入10K電位器，在電位器的中心連接正電源即可。 RG與男同志的關(guān)系為G=1 40K/RG，典型地是應(yīng)用圖24而在AD524的稱量系統(tǒng)中使用的放大電路連接方法。 輸入信號(hào)為典型的橋接傳感器信號(hào)，輸入信號(hào)采用掩蔽方式，提高共觸抑制比，放大率為1