普通運(yùn)放的儀表放大器

在許多需要A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)字采集的單片機(jī)系統(tǒng)中，很多情況下，傳感器輸出的模擬信號(hào)都很微弱，必須通過(guò)一個(gè)模擬放大器對(duì)其進(jìn)行一定倍數(shù)的放大，才能滿足A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)輸入信號(hào)電平的要求，這種情況下，就必須選擇一種符合要求的放大器。儀表器的選型很多，我們這里介紹一種用途非常廣泛的儀表放大器，其實(shí)就是典型的差動(dòng)放大器。它只需三個(gè)廉價(jià)的普通運(yùn)算放大器和幾只電阻器，即可構(gòu)成性能優(yōu)越的儀表用放大器。廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)控制、儀器儀表、電氣測(cè)量、醫(yī)療器械及其它數(shù)字采集的系統(tǒng)中。

電路圖參見(jiàn)圖1。電路原理并不復(fù)雜。要使電路滿足平衡，則R1=R2、R3=R4、R5=R6，因?yàn)槊總€(gè)運(yùn)放的特性不可能完全一致，在A和A2的Pin1、Pin8我們?cè)鲈O(shè)了調(diào)零電位器VR1和VR2，這在實(shí)際的應(yīng)用中是非常有用的。我們假設(shè)A1、A2的失配、失調(diào)電壓和電流均為零的情況下，其差模電壓增益為：

整個(gè)電路采用正負(fù)兩組電源供電，這樣可對(duì)正或負(fù)輸入電壓進(jìn)行放大。電源電壓一般可取±5—±15V，但對(duì)其穩(wěn)定度有一定的要求。圖1中的電容C用于除抖動(dòng)和抗干擾，其取值應(yīng)以實(shí)際的用途，根據(jù)放大的信號(hào)特性決定。 可選用的運(yùn)算放大器相當(dāng)多，如OP-07，OP-725，如果要求不高，甚至可選價(jià)廉的uA741等通用運(yùn)算放大器。 美國(guó)模擬數(shù)字公司的AD625則集成了上述功能儀表放大器，由于采用的集成電路技術(shù)，放大器的一致性較好，漂移低，性能更勝一籌，在要求較高的場(chǎng)合可以考慮選用。