第二章信號放大電路4-6學(xué)時

1、1第二章第二章 信號放大電路信號放大電路1 1、測量放大電路、測量放大電路在測量控制系統(tǒng)中，用來放大傳感器輸出的在測量控制系統(tǒng)中，用來放大傳感器輸出的微弱電壓、電流或電荷信號的放大電路稱為微弱電壓、電流或電荷信號的放大電路稱為測量測量放大電路放大電路，亦稱，亦稱儀用放大電路儀用放大電路。一、何謂測量放大電路？一、何謂測量放大電路？2（1 1）按結(jié)構(gòu)原理分：）按結(jié)構(gòu)原理分：差動直接耦合式（單端輸入運(yùn)算放大電路；電橋差動直接耦合式（單端輸入運(yùn)算放大電路；電橋放大電路；電荷放大電路）放大電路；電荷放大電路）調(diào)制式調(diào)制式自動穩(wěn)零式自動穩(wěn)零式（2 2）按元件的制造方式分：）按元件的制造方式分： 分立元件

2、結(jié)構(gòu)形式（基本淘汰）分立元件結(jié)構(gòu)形式（基本淘汰）通用集成運(yùn)算放大器組成形式通用集成運(yùn)算放大器組成形式單片集成測量放大器單片集成測量放大器2 2、測量放大電路的類型、測量放大電路的類型3輸入阻抗應(yīng)與傳感器輸出阻抗相匹配；輸入阻抗應(yīng)與傳感器輸出阻抗相匹配；穩(wěn)定的放大倍數(shù)；穩(wěn)定的放大倍數(shù)；低噪聲；低噪聲；低的輸入失調(diào)電壓和輸入失調(diào)電流以及低的漂移；低的輸入失調(diào)電壓和輸入失調(diào)電流以及低的漂移；足夠的帶寬和轉(zhuǎn)換速率；足夠的帶寬和轉(zhuǎn)換速率； 高共模輸入范圍和高共模抑制比；高共模輸入范圍和高共模抑制比； 可調(diào)的閉環(huán)增益；可調(diào)的閉環(huán)增益；線性好、精度高；線性好、精度高；成本低。成本低。3 3、對測量放大電路的

3、基本要求：、對測量放大電路的基本要求：4l開環(huán)增益開環(huán)增益K K ：l閉環(huán)增益閉環(huán)增益K Kf f ：l差模增益差模增益K Kd d ：l共模增益共模增益K Kc c ：4 4、幾個重要術(shù)語、幾個重要術(shù)語運(yùn)放本身的增益，常視為運(yùn)放本身的增益，常視為由放大器的接法及外接電阻參數(shù)決定，由放大器的接法及外接電阻參數(shù)決定，是電路的實(shí)際增益，是電路的實(shí)際增益， Kf=Uo/Ui由差模輸入信號由差模輸入信號uid引起的增益引起的增益( (uid= ui1ui2) )由共模輸入信號由共模輸入信號uic引起的增益引起的增益( (uic=(ui1+ ui2)/2) ) Uo = Kd uid + Kc uicC

4、MRR=|CMRR=|差模增益差模增益K Kd d/ /共模增益共模增益K Kc c | |或者或者=20lg |=20lg |差模增益差模增益K Kd d/ /共模增益共模增益K Kc c | |l共模抑制比共模抑制比：5l輸出失調(diào)電壓輸出失調(diào)電壓u0 0 ：對理想放大器，輸入為零，輸出對理想放大器，輸入為零，輸出也應(yīng)為零。但實(shí)際的運(yùn)放前置級也應(yīng)為零。但實(shí)際的運(yùn)放前置級往往不對稱，所以必須在輸入端往往不對稱，所以必須在輸入端加一個直流電壓，才能使輸出為加一個直流電壓，才能使輸出為零，這個直流電壓稱為。零，這個直流電壓稱為。l輸入失調(diào)電壓輸入失調(diào)電壓uOSOS ：當(dāng)輸入為零而輸出不為零時，輸當(dāng)

5、輸入為零而輸出不為零時，輸出端的電壓稱為。出端的電壓稱為。l輸入失調(diào)電流輸入失調(diào)電流：I0s=IP- IN輸入失調(diào)電壓隨時間和溫度變化；輸入失調(diào)電壓隨時間和溫度變化；也就是說，輸入短路時，輸出零點(diǎn)也就是說，輸入短路時，輸出零點(diǎn)隨時間和溫度變化，形成隨時間和溫度變化，形成l零點(diǎn)漂移零點(diǎn)漂移：6 序號序號 參數(shù)名稱參數(shù)名稱 理想值理想值 實(shí)際值實(shí)際值 1 差模增益差模增益 90100dB以上以上 2 共模增益共模增益 0 0dB以上以上 3 輸入阻抗輸入阻抗 100k數(shù)兆歐數(shù)兆歐 4 輸出阻抗輸出阻抗 0 10數(shù)百歐數(shù)百歐 5 帶帶 寬寬 0 010Hz（或（或010kHz） 6 動態(tài)范圍動態(tài)范圍

6、 0供電電壓供電電壓 有限部分有限部分 7 輸入失調(diào)電壓輸入失調(diào)電壓 0 納伏至毫伏納伏至毫伏 8 輸入失調(diào)電流輸入失調(diào)電流 0 皮安至微安皮安至微安 9 噪噪 聲聲 0 納伏至微伏納伏至微伏運(yùn)算放大器件的主要誤差源運(yùn)算放大器件的主要誤差源7Kf= uo / ui = R2 / R1R3= R1 / R2 Ri= R1R1通常取值幾千歐通常取值幾千歐uoR3uiR1R2- -+ + +N1二、典型放大器的設(shè)計二、典型放大器的設(shè)計（一）直流放大器（一）直流放大器1、反相放大器、反相放大器特點(diǎn)：特點(diǎn)： Ri小小 共模抑制比好（沒有共模誤差）共模抑制比好（沒有共模誤差）8Kf= uo / ui =

7、1+R2 / R1R3= R1 / R2Zi = K zin/(1+ R2 / R1)+R3 uoR3uiR1R2- -+ + +N12、 同相放大器同相放大器or Zi =zin(1+T)+ R3= zin1+K /(1+ R2 / R1)+ R391 1、交流反相放大電路、交流反相放大電路Kf= R2 / R1R3= R2 C1：隔直電容：隔直電容C3：旁路電容，防止振蕩旁路電容，防止振蕩C3R3C1R1uoR3uiR1R2- -+ + +N1C1C3（二）交流放大器（二）交流放大器10C1：隔直電容隔直電容R3 ：C1的放電回路的放電回路 R3 必須有必須有Zi =R3 uoR3uiR1

8、R2- -+ + +N1C12 2、同相交流放大電路、同相交流放大電路使同相放大器失去高輸入阻抗的特點(diǎn)使同相放大器失去高輸入阻抗的特點(diǎn)11同相放大電路的特例同相放大電路的特例為減小失調(diào)電流，為減小失調(diào)電流，R R3 3= = R R2 2 uoR3uiR2- -+ + +N1C13 3、交流電壓跟隨電路、交流電壓跟隨電路12何謂自舉電路何謂自舉電路? ? 自舉電路自舉電路是利用反饋使輸入電阻的兩端近似為等電位，是利用反饋使輸入電阻的兩端近似為等電位，減小向輸入回路索取電流，從而提高輸入阻抗的電路。減小向輸入回路索取電流，從而提高輸入阻抗的電路。所有情況下都要求放大電路具有高輸入阻抗？所有情況下

9、都要求放大電路具有高輸入阻抗？高輸入阻抗電路常應(yīng)用于傳感器的輸出阻抗很高的測量高輸入阻抗電路常應(yīng)用于傳感器的輸出阻抗很高的測量放大電路中。如放大電路中。如電容式、壓電式傳感器電容式、壓電式傳感器的測量放大電的測量放大電路。路。（三）、高輸入阻抗放大電路（三）、高輸入阻抗放大電路2 2、自舉式高輸入阻抗放大電路、自舉式高輸入阻抗放大電路1 1、高輸入阻抗集成運(yùn)算放大器、高輸入阻抗集成運(yùn)算放大器 LF356LF356，F(xiàn)ETFET輸入級，輸入級，10101212131)1)同相交流放大電路同相交流放大電路uoR1R2C2C1R3- -+ + +ui三種三種常用常用的自舉式高輸入阻抗放大電路的自舉式

10、高輸入阻抗放大電路142)2)交流電壓跟隨電路交流電壓跟隨電路( (高輸入阻抗型高輸入阻抗型) )uouiR1R2C2C1R3- -+ + +15輸入電阻為輸入電阻為Ri=ui/i=(R1R2)/(R2-R1)當(dāng)R2=R1時，Rii2 = i1 i = 0uouii1i2R1iuo22R1R3R2-+N1-+R3N2c)3)3)自舉組合電路自舉組合電路16差動放大器差動放大器是把是把二個輸入信號（二個輸入信號（ui1、ui2）分別輸入分別輸入到運(yùn)算放大器的反相和同相二個輸入端，然后在到運(yùn)算放大器的反相和同相二個輸入端，然后在輸出端取出二個信號的差模成分，而盡量抑制二輸出端取出二個信號的差模成分

11、，而盡量抑制二個信號的共模成分。個信號的共模成分。（四）差動放大器（四）差動放大器uo+ +- -+ +Nui1R1R2R4ui2R317uid= ui2ui1Uo= Uo(id)+ Uo(ic)uic=(ui1+ ui2)/2差模輸入電壓：差模輸入電壓：共模輸入電壓：共模輸入電壓：輸出電壓：輸出電壓：Uo(id)=KduidUo(ic)=KcuicCMRR=Kd/Kcuo+ +- -+ +Nui1R1R2R4ui2R318基本電路基本電路 共模與差模輸入共模與差模輸入R2UoR4ui2R1-+N1R3ui1R2UoR4uid/2R1-+N1R3uid/2uicuid= ui2ui1ui1=

12、uic-uid/2uic=(ui1+ ui2)/2ui2 =uic+uid/219ui1作用時電路的輸出作用時電路的輸出uo1 i112o1uRRuui2作用時電路的輸出作用時電路的輸出uo2 i243412o21uRRRRRui243412i112o2o1o1uRRRRRuRRuuuid12121434ic12121434)uRRRRRRRR(21)uRRRRRRRR( 若若R2/R1=R4/R3，則則Uo= (R2/R1) uid即輸出信號中無共模信號成分即輸出信號中無共模信號成分, ,只對差模信號進(jìn)行放大只對差模信號進(jìn)行放大1212143412121434cd21RRRRRRRRRRRR

13、RRRRKKCMRR電路結(jié)構(gòu)簡單，但輸入阻抗較低，增益調(diào)節(jié)困難。電路結(jié)構(gòu)簡單，但輸入阻抗較低，增益調(diào)節(jié)困難。實(shí)際上不可能完全做到實(shí)際上不可能完全做到R R2 2/R R1 1= =R R4 4/R R3 3 21用來抑制傳感器輸出共模電壓（包括干擾電用來抑制傳感器輸出共模電壓（包括干擾電壓）的放大電路稱為高共模抑制比放大電路。壓）的放大電路稱為高共模抑制比放大電路。（五）、高共模抑制比放大電路（五）、高共模抑制比放大電路應(yīng)用于要求共模抑制比大于應(yīng)用于要求共模抑制比大于100100dBdB的場合，例的場合，例如人體心電測量。如人體心電測量。什么是高共模抑制比放大電路？什么是高共模抑制比放大電路？

14、應(yīng)用于何種場合？應(yīng)用于何種場合？22uo=(R2/R1)(R6/R4)ui1-(R6/R5)ui2當(dāng)當(dāng)R2/R1=R4/R5，uo=(R6/R5)(ui1-ui2)若若ui1=ui2時，時，uo=0ui2ui1R1R2R4R6R5R3=R1R2R7 =R4R5R6uo- -+ + +N1- -+ + +N2（1）雙運(yùn)放高共模抑制比放大電路）雙運(yùn)放高共模抑制比放大電路 反相串聯(lián)結(jié)構(gòu)型反相串聯(lián)結(jié)構(gòu)型共模抑制能力與電阻精度有關(guān)，且輸入阻抗低共模抑制能力與電阻精度有關(guān)，且輸入阻抗低特點(diǎn)：特點(diǎn)：通常取通常取R1=R5，R2=R4，uo=(R6/R1)(ui1-ui2)23uoui2ui1R4R3uo1R

15、2R1+ +- -+ +N2+ +- -+ +N1、同相串聯(lián)結(jié)構(gòu)型、同相串聯(lián)結(jié)構(gòu)型為獲零共模增益，為獲零共模增益，可取可取R1/R2=R4/R3，依賴電阻匹配精度依賴電阻匹配精度424i21313(1)(1oiRRRuuuRRR）244241331321(1)(1)2oicidR RRR RuuuR RRR R2111(1)oiRUuR12234oiiouuuuRR特點(diǎn)：特點(diǎn)：1. 1. 高輸入阻抗；高輸入阻抗；2. 2. 對于對于N2仍然是差動放大電路仍然是差動放大電路24ui1ui2uo1uo2R1R0R2R7RP1R8R3R4R6uoR5+ +- -+ +N1IR- -+ + +N2-

16、-+ + +N3（2）三運(yùn)放高共模抑制比放大電路）三運(yùn)放高共模抑制比放大電路0i12i11o1 i22i2oRuuRuuRuuIR2i011 i011o)1 (uRRuRRu1 i022 i022o)1 (uRRuRRu)(1 (1 i2 i0211o2ouuRRRuu0211 i2i1o2od1RRRuuuuK特點(diǎn)：特點(diǎn)： 輸入阻抗高；輸入阻抗高； 增益調(diào)整方便；增益調(diào)整方便；1. 1. 對于理想運(yùn)放，共模抑制比趨向無限大。對于理想運(yùn)放，共模抑制比趨向無限大。對于對于N3：uo =uo2 R6/ (R4 +R6) (1+R5 /R3 )uo1R5 /R3 ， 若取若取R3= R4 ， R5=

17、 R6，則有，則有uo =(uo2uo1)R5 /R3 26（3）有源屏蔽驅(qū)動電路）有源屏蔽驅(qū)動電路差差 動動放大器放大器uoabuicui1ui2RS1RS2C1C2+ +- -+ +N1ui2R1RPR2R0R0ui1ucuoR4R3R3R4- -+ + +N2- -+ + +N327什么是有源屏蔽驅(qū)動電路？什么是有源屏蔽驅(qū)動電路？將差動式傳感器的兩個輸出經(jīng)兩個運(yùn)算放大器構(gòu)成將差動式傳感器的兩個輸出經(jīng)兩個運(yùn)算放大器構(gòu)成的同相比例差動放大后，使其輸入端的共模電壓的同相比例差動放大后，使其輸入端的共模電壓1111地輸?shù)剌敵?，并通過輸出端各自電阻（阻值相等）加到傳感器的兩出，并通過輸出端各自電阻

18、（阻值相等）加到傳感器的兩個電纜屏蔽層上，即兩個輸入電纜的屏蔽層由共模輸入電個電纜屏蔽層上，即兩個輸入電纜的屏蔽層由共模輸入電壓驅(qū)動，而不是接地，電纜輸入芯線和屏蔽層之間的共模壓驅(qū)動，而不是接地，電纜輸入芯線和屏蔽層之間的共模電壓為零，這種電路就是有源屏蔽驅(qū)動電路。電壓為零，這種電路就是有源屏蔽驅(qū)動電路。應(yīng)用于何種場合應(yīng)用于何種場合? ?經(jīng)常使用于差動式傳感器，如電容傳感器、壓阻傳經(jīng)常使用于差動式傳感器，如電容傳感器、壓阻傳感器和電感傳感器等組成的高精度測控系統(tǒng)中。感器和電感傳感器等組成的高精度測控系統(tǒng)中。 作業(yè)：作業(yè)：p55，2-3，2-428 通用集成運(yùn)放組成的斬波穩(wěn)零放大電路通用集成運(yùn)放

19、組成的斬波穩(wěn)零放大電路 通用集成運(yùn)放組成的自動調(diào)零放大電路通用集成運(yùn)放組成的自動調(diào)零放大電路 低漂移單片集成運(yùn)算放大器低漂移單片集成運(yùn)算放大器（六）、穩(wěn)零放大電路（六）、穩(wěn)零放大電路29- -+ + +N3UoK1C1Sa2R2Sb2Sa1- -+ + +N1K2- -+ + +N2# #UiSb1R1# # # #- -+ + +N4a) 電路原理圖電路原理圖UoC1UiR1R2K1- -+ + +N1c) 調(diào)零放大輸出調(diào)零放大輸出K2C1UC1Uo1R1R2K1- -+ + +N1- -+ + +N2b) 誤差保持誤差保持（1）自動調(diào)零放大電路）自動調(diào)零放大電路30由圖由圖a，當(dāng)當(dāng)N3輸出

20、高電平輸出高電平，Sa1、Sa2導(dǎo)通，電路處于失導(dǎo)通，電路處于失調(diào)調(diào)零狀態(tài)，見圖調(diào)調(diào)零狀態(tài)，見圖b?？赏瞥觯嚎赏瞥觯?Uc1（Uo1U0s2）K2 Uo1（U0s1Uc1）K1 Uc1U0s1電容電容C1寄存了運(yùn)算放大器寄存了運(yùn)算放大器N1的失調(diào)電壓的失調(diào)電壓U0s1。當(dāng)當(dāng)N3輸出低電平輸出低電平，Sb1、Sb2導(dǎo)通，電路進(jìn)入信號放大狀導(dǎo)通，電路進(jìn)入信號放大狀態(tài)，見圖態(tài)，見圖c?？赏瞥觯嚎赏瞥觯?Uo=Ui (R2/R1) U0S1K1 + UC1K1 (R2/R1)Ui實(shí)現(xiàn)了對失調(diào)電壓的校正，達(dá)到了自動調(diào)零的目的。實(shí)現(xiàn)了對失調(diào)電壓的校正，達(dá)到了自動調(diào)零的目的。31電路特點(diǎn)：電路特點(diǎn)：性能優(yōu)于

21、由通用集成運(yùn)放組成的斬波穩(wěn)零性能優(yōu)于由通用集成運(yùn)放組成的斬波穩(wěn)零放大電路；放大電路；輸出電壓較穩(wěn)定；輸出電壓較穩(wěn)定；波動小；波動?。浑娐烦杀镜停ㄓ靡粔K四運(yùn)放電路成本低（用一塊四運(yùn)放LF347LF347和一塊和一塊4 4位模擬開關(guān)位模擬開關(guān)CD4066CD4066即可組成）；即可組成）；適用于毫伏級的低電平放大。適用于毫伏級的低電平放大。32 輪換自動校零集成運(yùn)算放大器（輪換自動校零集成運(yùn)算放大器（CAZCAZ運(yùn)算放運(yùn)算放大器）大器）什么是什么是CAZCAZ運(yùn)算放大器？運(yùn)算放大器？CAZCAZ運(yùn)算放大器是輪換自動校零集成運(yùn)算放大運(yùn)算放大器是輪換自動校零集成運(yùn)算放大器的簡稱，它通過模擬開關(guān)的切換，

22、使內(nèi)部器的簡稱，它通過模擬開關(guān)的切換，使內(nèi)部兩個性能一致的運(yùn)算放大器交替地工作在信兩個性能一致的運(yùn)算放大器交替地工作在信號放大和自動校零兩種不同的狀態(tài)。號放大和自動校零兩種不同的狀態(tài)。 （2）低漂移單片集成運(yùn)算放大器）低漂移單片集成運(yùn)算放大器33問題：問題：該電路與自動調(diào)零放大電路的主要區(qū)別何在？該電路與自動調(diào)零放大電路的主要區(qū)別何在？ 什么場合下采用較為合適？什么場合下采用較為合適？CAZCAZ運(yùn)算放大器運(yùn)算放大器輸出輸出C1G輸入輸入 C2+輸入輸入 輸出輸出 R2-+N1-+N2R2C1GR2輸入輸入 -+N1-+N2R2+輸入輸入 a) N2處于自動校零狀態(tài)處于自動校零狀態(tài)b) N1處

23、于自動校零狀態(tài)處于自動校零狀態(tài)C234CAZCAZ運(yùn)算放大器的特點(diǎn)運(yùn)算放大器的特點(diǎn)輸出信號穩(wěn)定無波動輸出信號穩(wěn)定無波動電路成本較高電路成本較高對共模電壓無抑制作用對共模電壓無抑制作用適用于傳感器輸出信號極為微弱，輸出要適用于傳感器輸出信號極為微弱，輸出要求穩(wěn)定，漂移極低且對共模電壓抑制要求不求穩(wěn)定，漂移極低且對共模電壓抑制要求不高的地方高的地方35內(nèi)部調(diào)制內(nèi)部調(diào)制補(bǔ)償電路補(bǔ)償電路箝位電路箝位電路外時鐘輸入外時鐘輸入GSaSb時鐘輸出時鐘輸出UiSb1Sb2Sa2C1C2Sa1A1A2UoUo2+ +- -+ +N1+ +- -+ +N2+ +- - 斬波穩(wěn)零集成運(yùn)算放大器（斬波穩(wěn)零集成運(yùn)算放大

24、器（ICL7650)ICL7650)36誤差檢測和寄存階段：誤差檢測和寄存階段：時鐘為高電平，時鐘為高電平，Sa1、Sa2閉合，閉合，N2兩輸入端被短接，只有輸入失調(diào)電壓兩輸入端被短接，只有輸入失調(diào)電壓U0s2和共模信號和共模信號Uc作用并輸出，由電容作用并輸出，由電容C2寄存，同時反饋到寄存，同時反饋到N2的側(cè)向輸入端的側(cè)向輸入端A2，此時此時Uc2Uo2(K2U0s2+Kc2Uc)/K2。校零和放大階段校零和放大階段：時鐘為低電平，時鐘為低電平，Sb1、Sb2閉合，輸入閉合，輸入信號信號Ui同時作用到同時作用到N1、N2的輸入端。的輸入端。N2除輸入除輸入Ui、U0s2和和Uc外，在側(cè)向端

25、外，在側(cè)向端A2還作用著還作用著Uc 2，此時此時N2的輸出為的輸出為Uo2=K2Ui 。N2的失調(diào)電壓的失調(diào)電壓U0s2和共模電壓和共模電壓Uc全部被消除，全部被消除，達(dá)到穩(wěn)零目的。達(dá)到穩(wěn)零目的。 此時，此時， Uo=(K1+ K1K2) Ui +K1U0s1+Kc1Uc 。37Uo=(K1+ K1K2) Ui +K1U0s1+Kc1Uc 。斬波穩(wěn)零集成運(yùn)算放大器問題：斬波穩(wěn)零集成運(yùn)算放大器問題：該電路的增益是如何提高的？該電路的增益是如何提高的？該電路的輸入失調(diào)電壓是如何減小的？該電路的輸入失調(diào)電壓是如何減小的？該電路的共模抑制比是如何提高的？該電路的共模抑制比是如何提高的？該電路有哪些優(yōu)

26、點(diǎn)？（高增益、低失調(diào)電該電路有哪些優(yōu)點(diǎn)？（高增益、低失調(diào)電壓影響、高共模抑制比、高輸入阻抗）壓影響、高共模抑制比、高輸入阻抗）38（七）、電橋放大電路（七）、電橋放大電路何謂電橋放大電路？何謂電橋放大電路？由傳感器電橋和運(yùn)算放大器組成的放大電路或由傳由傳感器電橋和運(yùn)算放大器組成的放大電路或由傳感器和運(yùn)算放大器構(gòu)成的電橋都稱為電橋放大電路。感器和運(yùn)算放大器構(gòu)成的電橋都稱為電橋放大電路。（1）單端輸入電橋放大電路）單端輸入電橋放大電路 Z1Z2Z4Z3R2R1bauou- -+ + +Na) 反相輸入反相輸入R+RR2R1uoRRRu- -+ + +Nb) 同相輸入同相輸入39（2）差動輸入電橋放

27、大電路）差動輸入電橋放大電路- -+ + +NR2=R1uoR1uR (1+)uaubRRR40（3）線性電橋放大電路）線性電橋放大電路uoR3R2 = R（1+）R1uuaR1ub- -+ + +N41什么是隔離放大電路？什么是隔離放大電路？隔離放大電路的隔離放大電路的輸入、輸入、輸出和電源電路輸出和電源電路之間沒有直接的電路耦合，之間沒有直接的電路耦合，即信號在傳輸過程中沒有公共的接地端。即信號在傳輸過程中沒有公共的接地端。應(yīng)用于何種場合？應(yīng)用于何種場合？隔離放大電路主要用于便攜隔離放大電路主要用于便攜式測量儀器和某些測控系統(tǒng)中（如生物醫(yī)學(xué)式測量儀器和某些測控系統(tǒng)中（如生物醫(yī)學(xué)人體測量、自

28、動化試驗(yàn)設(shè)備、工業(yè)過程控制人體測量、自動化試驗(yàn)設(shè)備、工業(yè)過程控制系統(tǒng)等），能在噪聲環(huán)境下以高阻抗、高共系統(tǒng)等），能在噪聲環(huán)境下以高阻抗、高共模抑制能力傳送信號。模抑制能力傳送信號。 （八）、隔離放大電路（八）、隔離放大電路42（1 1）基本原理）基本原理 組成及符號組成及符號輸入輸入放大器放大器R1R1R2RisoCisoR2uo隔離器隔離器輸輸 出出放大器放大器uducuiso43 原理框圖原理框圖a) 變壓器耦合變壓器耦合浮置電源浮置電源輸入調(diào)制輸入調(diào)制放放 大大 器器耦合變壓器耦合變壓器輸 出 解 調(diào)輸 出 解 調(diào)放放 大大 器器輸出輸出輸入輸入b) 光電耦合光電耦合浮置電源浮置電源光耦

29、合器光耦合器輸輸 入入放大器放大器輸輸 出出放大器放大器輸出輸出輸入輸入LEDV44（2 2）通用隔離放大電路）通用隔離放大電路 AD277AD277變壓器耦合隔離放大器變壓器耦合隔離放大器隔離隔離電源電源振蕩器振蕩器調(diào)制器調(diào)制器輸入屏蔽輸入屏蔽解調(diào)器解調(diào)器輸出屏蔽輸出屏蔽26873419515V15V13121016U100k100k1M141115U - -+ + +N1- -+ + +N245 235L電源電源904510增益微調(diào)用增益微調(diào)用100kAD277UoRLUi100kR21M9.9k100限幅電路限幅電路10k10k1k235L電源電源 15V15V10010FF10010F

30、100220V 50Hz23495161N41481N753A121116141510R3R4R1- -+ + +C0.1FF可承受可承受2500v2500v共模電壓，共模抑制比達(dá)共模電壓，共模抑制比達(dá)160dB160dB；可檢測微伏級輸入；可檢測微伏級輸入46i1 = i2i1=10V/R2+ui/R1i2=10V/R3+uo/(R5+ Rp)取取R2 =R3uo=ui (R5+ Rp) /R1- -+ + +N1C10VVLC1i1R210V10VVLC2i2R3R1ui10VuoR5- -+ + +N2R43.9kRp 互補(bǔ)式光電耦合放大電路互補(bǔ)式光電耦合放大電路i3i447互補(bǔ)式光電耦

31、合線性放大電路互補(bǔ)式光電耦合線性放大電路作業(yè)：作業(yè)：p55，2-7、 2-1648三、噪聲的基礎(chǔ)知識三、噪聲的基礎(chǔ)知識噪聲可分為白噪聲和色噪聲：噪聲可分為白噪聲和色噪聲：白噪聲：白噪聲：噪聲的波形隨機(jī)，瞬時值不能預(yù)測，每赫茲帶寬噪聲的波形隨機(jī)，瞬時值不能預(yù)測，每赫茲帶寬內(nèi)包含的噪聲功率從統(tǒng)計觀點(diǎn)來看是一個常量。內(nèi)包含的噪聲功率從統(tǒng)計觀點(diǎn)來看是一個常量。色噪聲：色噪聲：噪聲的頻率固定，可以預(yù)測，而幅值和相位有可噪聲的頻率固定，可以預(yù)測，而幅值和相位有可能是隨機(jī)的。能是隨機(jī)的。噪聲就是干擾有用信號的某種不希望的擾動。干擾噪聲就是干擾有用信號的某種不希望的擾動。干擾和噪聲沒有本質(zhì)的區(qū)別。通常將外部來的稱為和噪聲沒有本質(zhì)的區(qū)別。通常將外部來的稱為干擾干擾，把內(nèi)，把內(nèi)部產(chǎn)生的稱為部產(chǎn)生的稱為噪聲噪聲。49（一）、噪聲的種類和性質(zhì)（一）、噪聲的種類和性質(zhì)電子線路中常見的固有噪聲有電子線路中常見的固有噪聲有:熱噪聲熱噪聲低頻噪聲低頻噪聲散彈噪聲散彈噪聲1 1、熱噪聲、熱噪聲熱噪聲是由導(dǎo)體中的電荷載流子的熱激振熱噪聲是由導(dǎo)體中的電荷載流子的熱激振動引起的噪聲，它是一種動引起的噪聲，它是一種白噪聲白噪聲。處于絕對零度以上的任何導(dǎo)體中，都存在