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[導(dǎo)讀]電路的功能一個(gè)OP放大器構(gòu)成的高增益差動(dòng)放大器輸入電阻較低,作為信號(hào)源電阻高的傳感放大器使用會(huì)受到限制。本電路是儀表用差動(dòng)放大器的最基本電路,具有多種特點(diǎn)。如可以提高輸入電阻,提高共模抑制比待。OP放大器

電路的功能

一個(gè)OP放大器構(gòu)成的高增益差動(dòng)放大器輸入電阻較低,作為信號(hào)源電阻高的傳感放大器使用會(huì)受到限制。本電路是儀表用差動(dòng)放大器的最基本電路,具有多種特點(diǎn)。如可以提高輸入電阻,提高共模抑制比待。OP放大器A1,A2采用了性能相近的器件,這樣可以簡(jiǎn)化溫度補(bǔ)償電路;只須改變一個(gè)電阻即可自由選定增益。本電路也可作為通用直流放大使用。

具體有應(yīng)用實(shí)例有:應(yīng)變儀用高增益放大電路、半導(dǎo)體壓力傳感器放大器、磁阻元件用放大器、熱敏電阻等構(gòu)成的格式電路放大器等。

電路工作原理

因?yàn)樗械碾娮柚刀枷嗟?,所以O(shè)P放大器A3的放大倍數(shù)(A)等于,便可根據(jù)需要,通過選定R7=A.R5,R8=A.R6的方法來獲得所需的增益A。因?yàn)锳1、A2使用了雙重放大器UPC454D,所以能夠減少周圍溫度變化引起的偏置漂移。

本電路的差動(dòng)增益就是對(duì)+IN和-IN兩端之間產(chǎn)生的電位差進(jìn)行放大時(shí)的增益,將-IN端接地后,A1的增益AV1可用下式求出:

A2可以作為反相放大電路用(-IN接地),所以AV2要用下式求出:

因?yàn)橛蒓P放大器A3產(chǎn)生差動(dòng)放大,AV1-AV2就是差動(dòng)增益AVD,所以AVD可按以下普通公式計(jì)算:

共模增益是+IN和-IN輸入同相信號(hào)時(shí)的增益,如果電路完全平衡,共模電壓增益AV(COM)則等于零。但實(shí)際上,由于電阻存在誤差或者對(duì)交流信號(hào)而言,雜散電容或OP放大器高頻特性的不匹配,所以會(huì)有小信號(hào)輸出。

為了提高共模抑制比,需要在R7上串聯(lián)一個(gè)可變電阻。但如果R5~R6使用的是高精度電阻,則可省去這個(gè)可變電阻。

差動(dòng)電壓為正負(fù)0.6V以上時(shí),輸入端可用保護(hù)二極管。因增益高(A=100,允許輸入電壓則為正負(fù)100MV),用作傳感器放大器時(shí)一般都加輸入端保護(hù)二極管。二極管上并聯(lián)的電容器C1對(duì)差動(dòng)輸入信號(hào)起到低通濾波的作用。

與傳感器連接時(shí)應(yīng)注意以下問題:輸入電路接地端必須有直流回路,否則OP放大器A1及A2的輸入商流無法通過。此外,這保證安全,輸入端的同相共模電壓應(yīng)在正負(fù)10V以內(nèi),這是受OP放大器電源電壓限制所至。當(dāng)輸入電壓必須超過該值時(shí),則應(yīng)采用隔離放大器。

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