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深入解析如何选择仪表放大器
发布时间:2022-04-28浏览次数:68

  量噪声环境下的小信号(又称测量放大器)测。是共模噪声噪声通常,以所,是差分时当信号,

  应用中在这些,常常达几k或更大信号源的输出阻抗,此因,抗非常大通常达数G仪表放大器的输入阻,约1MHz之间它工作在DC到。频率处在更高,比输入阻抗更大输入容抗的问题。采用差分放大器高速应用通常,器速度更快差分放大,阻抗要低但输入。

  确定放大器时设计工程师,输入电压补偿和补偿电压温漂、噪声(指输入)以及输入偏置电流主要关心的是电源电流、3dB带宽、共模抑制比(CMRR)、。

  成两级:一个由两运放组成的前置放大器大多数仪表放大器采用3个运算放大器排,放大器(图1a)后面跟一个差分。入阻抗、低噪声和增益前置放大器提供高输。抑制共模噪声差分放大器,供一定的附加增益还能在需要时提。

  元器件的结构替代(图1b)可以采用具有两个运放的较少,个缺点但有两。先首,使CMRR较低不对称的结构,高频时特别是。次其,的增益量有限由于第一级。馈回输入端输出误差反,声和补偿误差更大导致相对输入的噪。

  部静电放电(ESD)箝位二极管驱动过高的电流设计师需要采用外部限流电阻来防止过电压通过内。大器的噪声水平、电源电压这些电阻的值取决于仪表放,的过压保护以及需要,atasheet推荐值见器件的d。

  增加了噪声这些电阻,电流箝位二极管和阻值非常小的电阻所以一种可替代的方案是使用外部高。的是遗憾,管的漏电流太大大多数普通二极,输出漂移误差会产生大的,化呈指数关系增加该误差随温度变,二极管用于高阻抗信号源所以设计师不应该将标准。

  间的长引线会引起RF传感器与仪表放大器之。RF整流为DC偏移仪表放大器随之将此。了一个方案图2给出,放大器前就将其滤掉可在RF到达仪表。同相端构成一低通滤波器元件R1a和C1a在,端同样构成低通滤波器R1b和C1b在反相。

  频率的很好匹配很重要这两个低通滤波器截止。则否,转换为差分信号共模信号将会被。将输入“短路”C2在高频段,上降低这种要求能在一定程度,至少为C1的10倍C2值的大小应该。

  理由是在市面上找不到所需要的仪表放大器用分立运放构建一个仪表放大器的最主要。5000种以上的型号不同厂家生产的运放有,号只有约100种而仪表放大器型。

  是但,要求的单片仪表放大器若能找到一款满足性能,用它那就,自己构建不要再。样这,开发时间会节省,的体积肯定小并且单片部件。

  外此,性能会更好CMRR。阻都在片上由于多数电,应要小的多板寄生效。优点是另一个,额定电流对于任何,带宽参数通常都更好单片设计的噪声和。

  测试场合在许多,信号往往很微弱传感器输出的,电压(包括干扰电压)而且伴随有很大的共模,要采用测量放大器一般对这种信号需。

  三运放测量放大器电路上图是目前广泛应用的。具有增益调节功能测量放大器电路还,而不影响电路的对称性调节RG可以改变增益。阻抗、共模抑制比和开环增益)的通用集成运放其中A1、A2为两个性能一致(主要指输入,相放大方式工作于同,差动放大输入级构成平衡对称的,hth华体会官网差动放大方式A3工作于,1、A2的共模信号用来进一步抑制A,适应接地负载的需要并接成单端输出方式。

  3的共模抑制比和输出级外接电阻R3、R5及R4、R6的匹配精度(0.1%以内)测量放大器的共模抑制比主要取决于输入级运放A1、A2的对称性以及输出级运放A。可达120dB以上一般其共模抑制比。

  外此,具有增益调节功能测量放大器电路还,而不影响电路的对称性调节RG可以改变增益。了对称的同相放大器而且由于输入级采用,数百兆欧以上输入电阻可达。

  前目,质量的单片集成测量放大器许多公司已开发出各种高,RG用于设定增益通常只需外接电阻,元件少外接,灵活使用,到几伏的电压信号能够处理几微伏。

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