(2)利用三运放构成的数据放大器(仪表放大器)对信号进行放大 仪表放大器主要由两级差分放大器电路构成。其中,运放A1,A2为同相差分输入方式,同相输入可以大幅度提高电路的输入阻抗,减小电路对微弱输入信号的衰减;差分输入可以使电路只对差模信号放大,而对共模输入信号只起跟随作用,使得送到后级的差模信号与共模信号的幅值之比(即共模抑制比CMRR)得到提高。这样在以运放A3为核心部件组成的差分放大电路中,在CMRR要求不变情况下,可明显降低对电阻R3和R4,Rf和R5的精度匹配要求,从而使仪表放大器电路比简单的差分放大电路具有更好的共模抑制能力。在R1=R2,R3=R4,Rf=R5的条件下,图1电路的增益为:G=(1+2R1/Rg)(Rf/R3)。由公式可见,电路增益的调节可以通过改变Rg阻值实现。其电路图如下:
结合设计要求指标给出: 2、元器件选择
(1)电阻类(1%精度金属膜电阻):
150kΩ电阻(2个);100kΩ电阻(3 个); 10kΩ电阻(4个); 20kΩ电阻(2个)。
(2)电位器类(3296立式电位器):
50kΩ电位器(1个);10kΩ电位器(1个); 5kΩ电位器(1个); 2kΩ电位器(1个);500Ω电位器(1个); 50Ω电位器(1个); (3)芯片类:
运放芯片(OP^07,3片); CC4051模拟开关(1片) (4)其他元件:
万能板1块 3位微动开关1个DIP16管座1个 DIP8管座3个 锡条 漆包线等。
3、参数计算(放大器增益)
增益:Av=(1+(2R1/Rg))*(-R3/R2)
选择R3/R2=3使得A3实现对输入数据信号的三倍放大。因此可取R3=10kΩ,R2=150kΩ,
同时,可选取R1=150kΩ,便于进行进一步的计算。
五、 绘出总体电路图,并说明电路的工作原理 总体电路图如下:
电路的工作原理:根据CC4051模拟开关能对输出电阻进行控制和选择,从而实现接入电路的电阻阻值的改变,实现相应的功能。电路的增益:Av=(1+(2R1/Rg))*(-R3/R2),由公式可见,电路增益的调节可以通过改变Rg阻值实现。
六、 组装与调试,内容含:
调试时部分波形如下