三运放高共模抑制比放大电路设计
实验二 信号放大电路实验（测控电路实验指导书）
实验二 信号放大电路实验一、实验目的1、研究由集成运算放大器组成的基本放大电路的功能；2、了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。
二、实验原理 集成运算放大器是一种具有电压放大倍数高的直接耦合多级放大电路。
当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时，可以灵活地实现各种特定的函数关系。
在线性应用方面，可以组成反相比例放大器，同相比例放大器，电压跟随器，同相交流放大器，自举组合电路，双运放高共模抑制比放大电路，三运放高共模抑制比放大电路等。
理想运算放大器的特性：在大多数情况下，将运放视为理想运放，就是将运放的各项技术指标理想化，满足下列条件（如表2-1所示）的运算放大器称为理想运放。
表2-1失调与漂移均为零等。
理想运放在线性应用时的两个重要特性：（1）输出电压O U 与输入电压之间满足关系式：)U U (U ud O -+-A = ，而O U 为有限值，因此，0U U ≈--+，即-+≈U U ，称为“虚短”。
（2）由于∞=i r ，故流进运放两个输入端的电流可视为零，即称为“虚断”。
这说明运放对其前级吸取电流极小。
以上两个特性是分析理想运放应用电路的基本原则，可简化运放电路的计算。
1、基本放大电路： 1）反向比例放大器电路如图2-1所示。
对理想运放，该电路的输出电压与输入电压之间的关系为：i 1FO U R R U -=，为了减少输入级偏置电流引起的运算误差，在同相输入端应接入平衡电阻F 12R //R R =图2-1 反向比例放大器 图2-2 同相比例放大器 2）同相比例放大器电路如图2-2所示。
对理想运放，该电路的输出电压与输入电压之间的关系为：i 1FO )U R R 1(U += ，其中F 12R //R R =。
当∞→1R 时，i O U U =，即得到如图2-3所示的电压跟随器。
3）电压跟随器电路如图2-3所示。
对理想运放，该电路的输出电压与输入电压之间的关系为：i O U U =，图中F 1R R =，用以减少漂移和起保护作用。
三运放仪表放大器
三运放仪表放大器摘要本系统采用三个OP07双电源单集成运放芯片构成仪表放大器，此放大器能调节将输入差模信号放大100至200倍，同时具有高输入电阻和高共模抑制比，对不同幅值信号具有稳定的放大倍数；电源部分由变压器、整流桥、7812、7912、7805等线性电源芯片组成，可输出+5V、+12V、-12V三路电压。
一、方案论证与比较1.放大器电源的制作方法方案一：本三运放仪表放大器系统采用集成运放OP07，由于OP07是双电源放大器，典型电源电压为，可方便采用市售开关电源或者开关电源芯片制作电源作为OP07的电源输入，开关电源具有的效率高，体积小，散热小，可靠性高等特点，但是因为其内部构造特性，使输出电压带有一定的噪声干扰，不能输出纯净稳定的电压。
方案二：采用线性电源稳压芯片78系列和79系列制作线性电源，使用多输出抽头变压器接入整流桥再接入稳压芯片，输出纯净的线性电源。
2.电源方案论证本系统是一个测量放大系统，其信号要求纯净无噪声干扰，在系统中加入滤波器消除干扰的同时，我们应该考虑系统本身的干扰源并尽量降低干扰。
考虑到开关电源的输出电压不是十分纯净的，带有许多噪声干扰，而线性电源可以稳定输出电压值，虽然线性电源体积较大，效率较低，但是作为测量系统中，我们采用方案二来提高测量的精准度。
3.放大器制作方法方案一：题目要求使输入信号放大100至200倍，可使用单运放构成比例运算放大电路，按负反馈电阻比例运算进行放大，输出电压，此放大电路可以达到预定的放大倍数，但是其对共模信号抑制较差，容易出现波形失真等问题。
方案二：采用三运放构成仪表放大器，这是一种对弱信号放大的一种常用放大器，输出电压。
4.放大器方案论证在测量系统中，通常被测物理量均通过传感器转换为电信号，然后进行放大，因此，传感器的输出是放大器的信号源。
然而，多数传感器的等效电阻均不是常量，他们随所测物理量的变化而变。
这样，对于放大器而言信号源内阻是变量，放大器的放大能力将随信号的大小而变。
基于Ne5532运放实用直流放大器的设计
即 将 作废 的证 书 放 入
一
。
中
,
并 及 时 的公 布 于 众
。
是数 字 证 书 生 成
发放 的运 行 实 体
。
同 时提供发放 证 书 的管 理
、
证书
根据实 际 情 况 不 同 可 以采 取 周 期性 发 布 机 制 和 在 线 查 询机 制 两 种 方式 密钥 的备份 和 恢 复 也 是 很 重要 的 失 了 解 密 数据 的密 钥 失
,
。
干 扰 源 主要 为 工 频
作
为直流放 大 器 的 设计 信号 放 大部分 大
,
信 号源 和 干 扰 源
抑 制干 扰 部 分
。
,
自己 利 用 设 计 手 段 产 生
,
。
输入
一
因 为所 设计 为直 流 放 大器
。
故 需对 所 产 生 信 号 源 进 行 放
由于 所测 为直 流 信号
故 可 由 电阻 分 压 电路来 实现
,
便于 使用
。
高
,
。
当输入 信 号 中含 有共 模 噪声时
, , ,
也 将被抑制
,
由 图可 见
稳 压 电源 的 设 计 案
波
,
一 般 的稳 压 电源 己 有 一 套 比 较 成 熟 的 通 用 方
都 设为
,
设为
。
可 变 电阻 器 采用
调节
即 利 用变 压 器 降压
再 利 用 四个 二 极 管 进 行 整 流
,
干 扰抑制 电路 的设计
。
利 用 双 桥式滤波 器 设计 实现
改 变 输 出 电压 幅 度
三运放差分放大电路
三运放仪表放大线路设计（2010－5－12更新）
最近看到许多朋友在做一些小信号的放大，例如感应器的信号采集
这里仅仅提供一个设计方法和思路，在实际应用当考虑电源的杂讯以及一些Bypass的电容例如在LM324电源接一些100uF ,0.01uF 的电容，这些电容尽量靠近LM324
当然如果不是局限LM324的应用，市面上有许多这样兜售的零件例如TI的INA122，INA154 ADI的AD620，AD628等等，而且频带宽和噪声系数都很好
这些运放在放大的时候单级尽量不要超过40dB（100倍），避免噪声过大
这里设计的是理论值而已
举例设计:
设计一个仪表放大器其增益可以在1V/V<A<1000V/V 范围内变化
设计一个微调可以优化CMRR
1，将一颗100K的可变电阻串入替代RG串入线路中，并串入一颗R4，避免串入的可调＝0 有余A1>1V/V ,为了允许A能一直降到1V/V要求A2<1V/V. 任意选定A2＝R2/R1＝0.5V/V 并设置R1＝100K
R2＝49.9K精度1％，根据上面公式A1必须从2V/V到2000V/V内可以变动。
在这个极值上有
2＝1＋2R3/(R4+100K) 和2000＝1＋2R3/(R4+0). 以上求得R4＝50欧姆，R3=50K ，精度1％
2，CMRR将接地的49.9K电阻，裁成R6.R7（可变）R6=47.5K，R7=5K
LM324 采用双电源，单信号输入，放大100倍
采用OP07之双电源，单信号输入，100倍
采用Lm324之单电源，单输入信号设计参考（输入信号切不可为零）
#运算放大器。
基于三运放的仪表放大器的设计与制作
传感器与检测技术（信号检测部分）实验指导书检测与控制实验中心编著重庆邮电大学自动化学院检测与控制实验中心2015.3.27实验一、基于三运放的仪表放大器的设计与仿真一．实验目的：1掌握仪表放大器的结构原理：2 熟练应用Proteus仿真平台，设计电路原理图；并生成电路板图；3 掌握基本焊接技术。
二．实训工具：Proteus仿真平台三．三运放构成仪表放大器的原理：随着电子技术的飞速发展，运算放大电路也得到广泛的应用。
仪表放大器是一种精密差分电压放大器，它源于运算放大器,且优于运算放大器。
仪表放大器把关键元件集成在放大器内部，其独特的结构使它具有高共模抑制比、高输入阻抗、低噪声、低线性误差、低失调漂移增益设置灵活和使用方便等特点,使其在数据采集、传感器信号放大、高速信号调节、医疗仪器和高档音响设备等方面倍受青睐。
仪表放大器是一种具有差分输入和相对参考端单端输出的闭环增益组件，具有差分输入和相对参考端的单端输出。
与运算放大器不同之处是运算放大器的闭环增益是由反相输入端与输出端之间连接的外部电阻决定，而仪表放大器则使用与输入端隔离的内部反馈电阻网络。
仪表放大器的 2 个差分输入端施加输入信号，其增益即可由内部预置，也可由用户通过引脚内部设置或者通过与输入信号隔离的外部增益电阻预置。
这个特殊的差动放大器，具有超高输入阻抗，极其良好的CMRR，低输入偏移，低输出阻抗，能放大那些在共模电压下的信号。
2. 构成原理仪表放大器电路的典型结构如图1所示。
它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。
三运放架构对仪表放大器的制约
三运放架构对仪表放大器的制约仪表放大器的应用在具有较大共模电压的条件下，仪表放大器能够对很微弱的差分电压信号进行放大，并且具有很高的输入阻抗。
这些特性使其受到众多应用的欢迎，广泛用于测量压力和温度的应变仪电桥接口、热电耦温度检测和各种低边、高边电流检测。
三运放仪表放大器典型的三运放仪表放大器(见图1)可提供出色的共模抑制，并可通过单个电阻精确设置差分增益。
其结构由两级电路构成：第一级提供单位共模增益和整体的(或大部分)差分增益，第二级则提供单位(或更小的)差模增益和整体的共模抑制(见图2)。
图 1. MAX4194–MAX4197系列三运放仪表放大器的内部结构示意图图2. 在这个输入信号的二级放大架构中，输入共模电压被带入中间级(圆圈内)目前，大多数低电压放大器都提供满摆幅输出，但不一定具备满摆幅输入特性。
尽管如此，这里我们还是以单电源(VCC)三运放仪表放大器为例，假设该仪表放大器具有高增益、满摆幅输入和输出，。
因为VOUT = 增益 × VDIFF + VREF，由此可得： (VOUT1，VOUT2)= VCM ± (增益 × VDIFF/2) = VCM ± (VOUT - VREF) / 2为防止VOUT1和VOUT2达到电源电压摆幅，必须保证：0 < (VOUT1，VOUT2) < VCC(例如，0 < VCM ± (VOUT - VREF) / 2 < VCC)注意：0 < VOUT < VCC实际应用中经常设定VREF = 0 (用于单极性输入信号)或VREF = VCC/2 (用于双极性输入信号)。
当VREF = 0时，不等式简化为：0 < VCM ± VOUT/2 < VCCVREF = VCC/2时，不等式简化为：0 < VCM ± VOUT/2 ± VCC/4 < VCC通过图表更易于理解上述条件，。
精密仪用放大器INA114原理及应用
精密仪用放大器INA114原理及应用摘要：第一章引言INA114是美国BURR—BROWN公司推出的精密仪用放大器，具有成本低、精度高通用性强等优点，三运放结构设计，减小了尺寸，拓宽了应用范围。
利用一个外部电阻器就可在1—10000范围内进行增益调节，内部输入防护可承受高达±40V的共模电压而不会损坏。
INA114具有低失调电压(50μV)、低漂移μV/︒C)和高共模抑制比(当G = 1000时为115dB )。
能在±低电源情况下工作，也可用5V单电源工作。
静态工作电流最大3mA。
第二章INA114结构原理及特点一、特性1．低失调电压: 最大50μV2．低漂移: 最大μV/︒C3．低输入偏流: 最大2nA4．高共模抑制:最小115dB5．输入过压保护:±40V6．宽电源范围: ±2.25 —±18V7．低静态电流: 最大3mA二、应用1．电桥放大器2．热电偶放大器3．RTD感测放大器4．医用放大器5．数据采集三、结构原理图INA114结构原理图如图1所示：图1 结构原理图1． V IN-(脚2)：信号反向输入端。
该端与信号同相输入端（脚3）构成差分输入。
2． V IN+(脚3)：信号同向输入端。
3．增益调整(脚1、8)：该端接外接增益调整电阻器R G。
4． V O(脚6)：放大器输出端。
5． Ref(脚5)：参考电压输入端，通常接地。
为确保良好的共模抑制，连接必须是低阻抗的，如果一个5 的电阻串接在此脚，将引起共模抑制比典型值下降到80dB（G=1）。
三、工作原理分析1．三运放仪用放大器电路结构仪用放大器的三运放结构，是在差动运放的基础上发展起来的一种比较完善的结构形式，如图2所示，其中，A1、A2为同相放大器，A3为差动放大器，三个运放都具有高输入阻抗、高增益、高共模抑制比、低噪声等特性，且A1、A2性能完全匹配。
图2 三运放仪用放大器电路结构2．工作原理分析(1)当Ui1单独作用，即Ui2 = 0时：Ui2 = 0， UN = 0(2)当U i2单独作用(Ui1= 0)时：Ui1 = 0， UM = 0(3)当Ui1、Ui2同时作用时：当满足电阻匹配条件，即 R5 = R4 , R7 = R6 , R3 = R2时，输出电压为：选择R2～R6=R ，则增益为：因此，INA114的增益为： GR k G Ω+=501 i1121o1U R R R U +='i113o2U R R U -='i2121o2U R R R U +=''i212o1U R R U -=''o1o1o1U U U '''=+122i1i211R R RU U R R +=-o2o2o2U U U '''=+133i2i111R R RU U R R +=-6o o2o14()R U U U R =-6123i2i114()()R R R R U U R R ++=-121)(413216R RR R R R R R G +=++=其中，R是外接电阻器，50k 是内部两个反馈电阻值的和。
三个运算放大器组成的电路
三个运算放大器组成的电路
首先，我们可以讨论三运放电路的基本连接方式。
在最简单的情况下，三个运算放大器可以被连接成一个非反馈放大器，其中每个运算放大器都独立地放大输入信号。
这种配置通常用于需要多个独立放大器的应用，例如音频混音器等。
其次，我们可以讨论三运放电路的反馈连接方式。
其中一种常见的方式是将三个运算放大器连接成一个仪表放大器，这种连接方式可以用于测量微小信号并抑制共模噪声。
另一种常见的方式是将三个运算放大器连接成一个有源滤波器，这种连接方式可以用于滤波和信号调理应用。
此外，我们还可以讨论三运放电路的比较器连接方式。
通过适当连接，三个运算放大器可以组成一个多通道比较器，用于比较多个输入信号并输出相应的比较结果。
这种连接方式通常用于控制和决策系统中。
最后，我们可以讨论三运放电路的混频器连接方式。
通过适当连接，三个运算放大器可以组成一个混频器，用于将两个输入信号进行混频处理。
这种连接方式通常用于通信系统和雷达系统中。
总的来说，三个运算放大器组成的电路可以以多种方式连接，用于各种不同的信号处理应用。
不同的连接方式可以实现不同的功能，包括放大、滤波、比较和混频等。
希望这些信息能够帮助你更好地理解三运放电路的应用和连接方式。
三运放仪表放大器的放大倍数分析
三运放仪表放大器的放大倍数分析（仪表放大器）是一种非常特殊的精密差分电压（放大器），它的主要特点是采用差分输入、具有很高的输入阻抗和共模抑制比，能够有效放大在共模电压干扰下的（信号）。
本文简单分析一下三运放仪表放大器的放大倍数。
一、放大倍数理论分析三运放仪表放大器的电路结构如下图所示，可以将整个电路分为两级：第一级为两个同相比例运算电路，第二级为差分运算电路。
1、第一级电路分析根据运放的虚短可以得到：同时根据虚断可以得到流经（电阻）R1、R2、R3的（电流）近似相等，记为I。
易知此时可以得到因此，第一级电路的电压放大倍数值得注意的是，该放大倍数为差（模电）压放大倍数。
当输入信号为共模信号时，因此，流经电阻R3的电流此时两个运放相当于两个电压跟随器，因此其共模增益为1。
根据上述分析可以得到：（1）输入端的两个同相比例运算电路可以提高整个电路的输入阻抗；（2）差模增益可调，共模增益始终为1，提高差模增益可以提高共模抑制比。
2、第二级电路分析假设R4=R5、R6=R7，此时根据差分放大电路的放大倍数计算公式可以得到第二级电路的差模放大倍数因此该仪表放大器的差模放大倍数二、（仿真）分析令电阻R1=20kΩ，R2=R3=R4=R5=R6=R7=10 kΩ，在电路的两端输入频率为10Hz，直流分量为1V，峰峰值为200mV，相位相差180°的两路正弦信号。
根据上述理论分析可得，第一级电路的差模放大倍数为2，共模放大倍数为1；整个电路的放大倍数为2。
1、观察第一级电路的输入与输出波形，即（V2-V1）与（Vo2-Vo1）的波形，可以看出，第一级电路的放大倍数近似为2，符合上述理论计算。
2、观察第一级电路的单端输入输出波形，即V1与Vo1的波形，可以看出，输入共模信号为1V，输出共模信号仍为1V，共模增益为1，与理论分析相符。
3、观察整个电路的传递函数，可以看出，整个电路的放大倍数近似为2，符合理论计算，同时根据仿真结果也可以看出，仪表放大器具有很大的输入阻抗，其输出阻抗则很小。
三运放仪表放大器共模抑制比
三运放仪表放大器共模抑制比【知识】深度解析三运放仪表放大器共模抑制比导语：在电子领域中，三运放仪表放大器是一种常用的电路，具有广泛的应用场景。
其中，共模抑制比是评估三运放仪表放大器性能的重要指标之一。
本文将深入探讨三运放仪表放大器共模抑制比的概念、应用和影响因素，帮助读者全面理解这一主题。
一、什么是三运放仪表放大器共模抑制比？1.1 三运放仪表放大器的基本原理三运放仪表放大器是由三个运算放大器组成的电路，常用于测量电压、电流等信号。
它的基本原理是将输入信号分别连接到两个运放器的正输入端和负输入端，并将它们的输出通过差动放大器进行运算。
这样，三运放仪表放大器的输出即为输入信号的差值。
1.2 共模抑制比的定义共模抑制比是评估三运放仪表放大器对共模信号抑制能力的指标。
在理想情况下，三运放仪表放大器只输出差模信号，对于共模信号应该完全抑制。
共模抑制比是用来衡量三运放仪表放大器对共模信号抑制能力的大小的一个指标。
二、三运放仪表放大器共模抑制比的应用和意义2.1 应用场景三运放仪表放大器广泛应用于测量和控制系统中，特别是在精密测量仪器、传感器信号处理和自动控制系统中。
其高共模抑制比使其能够有效地滤除共模干扰信号，提高测量和控制系统的信号质量和精度。
2.2 重要意义共模抑制比是评价三运放仪表放大器性能好坏的指标之一。
具有高共模抑制比的三运放仪表放大器能够更好地抑制共模干扰信号，提高系统的可靠性和稳定性。
共模抑制比的好坏还与电路噪声的抑制、电源噪声的滤除等方面密切相关。
三、影响三运放仪表放大器共模抑制比的因素3.1 运放器的性能参数三运放仪表放大器的共模抑制比与运放器的性能参数密切相关。
运放器的开环增益、共模抑制比和输入偏置电流等参数会直接影响三运放仪表放大器的共模抑制比。
在选用和设计三运放仪表放大器时，需要对运放器的性能参数进行合理的选择和匹配。
3.2 外部电路的设计除了运放器的性能参数之外，外部电路的设计也对三运放仪表放大器的共模抑制比有一定的影响。
三运放电路的放大倍数和cmrr
三运放电路的放大倍数和cmrr 三运放电路是一种用于信号放大和差模信号抑制的电路。
它由两个差动放大器和一个差模放大器组成，具有很高的放大倍数和良好的共模抑制比（CMRR）。
在本文中，我们将详细讨论三运放电路的放大倍数和CMRR。
首先，让我们来了解一下放大倍数。
放大倍数是指输入信号与输出信号之间的比值。
对于三运放电路，放大倍数可以通过两种方式来计算，分别是差模放大倍数和共模放大倍数。
差模放大倍数是指差模输出电压与差模输入电压之间的比值，而共模放大倍数是指共模输出电压与共模输入电压之间的比值。
差模放大倍数（Ad）可以通过以下公式计算：Ad = (Vod / Vid)其中，Vod代表差模输出电压，Vid代表差模输入电压。
共模放大倍数（Ac）可以通过以下公式计算：Ac = (Voc / Vic)其中，Voc代表共模输出电压，Vic代表共模输入电压。
三运放电路的放大倍数常常非常大，可以达到几千甚至几万倍。
这是因为它通过两个差动放大器进行差模放大，再通过差模放大器进行共模放大，从而实现了巨大的放大倍数。
接下来，让我们来了解一下CMRR。
CMRR是指三运放电路对共模信号的抑制能力，用于评估差模放大器在共模信号输入时的性能。
CMRR 的计算公式如下：CMRR = 20 * log10 (Ad / Ac)其中，Ad代表差模放大倍数，Ac代表共模放大倍数。
CMRR通常以分贝（dB）为单位表示，数值越大表示共模抑制能力越好。
对于三运放电路，CMRR可以达到几十分贝甚至更高，表明它能够有效抑制共模信号，保持差模信号的纯净性。
CMRR的高低取决于电路设计的质量和元器件的性能。
在三运放电路中，为了提高CMRR，常常采用一些技术手段，如选择高质量的差动放大器和差模放大器、合理布局电路、降低干扰源等。
此外，还可以采用差压放大器、电桥等技术，进一步提高CMRR。
总之，三运放电路是一种具有很高放大倍数和优良CMRR的电路。
通过两个差动放大器和一个差模放大器的组合，它能够实现巨大的信号放大和共模信号抑制。
三运放高共模抑制比放大电路设计
三运放高共模抑制比放大电路设计学号： 4姓名： L 班级：专业：测控技术与仪器2015年7月2日目录一．设计目的二．设计材料三．设计原理3.1设计原理图3.2关于R7，R8，Rp作用3.3设计电路的相关计四．主要设计步骤.五．调试内容六．设计心得一、设计目的1.熟悉UA741cp运算放大器的性能和封装2.掌握三运放高共模抑制比放大电路的放大原理3.锻炼焊接技巧和整体布局能力二、设计材料UA741cp运算放大器(3个)、电阻100KΩ（6个）电阻20KΩ（2个）、最大阻值20KΩ电位器（2个）、面包板（一块）、导线若干、测控试验箱UA741cp运算放大器引脚图UA741cp有八个引脚其中: 1和5为偏置(调零端), 2为正向输入端, 3为反向输入端, 4接地, 6为输出, 7接电源 8空脚三、设计原理3.1三运放高共模抑制比放大电路原理图三运放高共模抑制比放大电路是由三个集成运算放大器组成，其中N1，N2,为两个性能一致（主要是指输入阻抗、共模抑制比和增益）的同相输入通用集成运算放大器，构成平衡对称（或称同相并联型）差动放大输入级，N3构成双端输入单端输出的输出级，用来进一步抑制N1，N2的的共模信号，并适应接地负载的需要。
3.2关于R7，R8，Rp的作用：在仪表类放大电路中，因为是差分输入，所以需要调零网络，即需要给定一个参考电压，这个参考电压作为一个偏移量累加到输出里面。
如集成仪表放大器ad623，有一个管教ref，外部可以接参考电压来调整输出大小。
而上图中的R7，R8，Rp应该也是这个作用，其中Rp应该远小于R7，R8来保证不怎么影响放大电路的增益，但是可调范围就没那么宽了。
其实还有一种调整零点的方法，即不使用R7，R8，Rp ，直接让R6接地改为R6后面接一个参考电压（即集成仪表放大器的调零网络）3.3设计电路的相关计算：由输入级电路可写出流过R1，R0和R2的电流IR 为： 012111222r R U U R U U R U U I i i o i i o -=-=-=； 由此可求得 201101o1)1(i i U R R U R R U -+=； 1022i 02o2R R -)U R R (1U i U +=； 于是，输入级的输出电压，即运算放大器N2与N1输出之差为： ))(1(12i 02112i O O U U R R R U U -++=- ； 其差模增益Kd 为： 0211212d 1R R R U U U U K i i o o ++=--= * 其输出与输入关系为： 3512i 0213512))(1()(R R U U R R R R R U U U i O O O -++=-= 可见，当N1，N2性能一致时，输入级的差动输出及其差模增益只与差模输入电压有关，而其共模输出、失调及漂移均在R0两端相互抵消，因此电路具有良好的抑制能力，同时不要求外部电阻匹配。
三运放高共模抑制比放大电路
三运放高共模抑制比放大电路三运放高共模抑制比放大电路（High Common-Mode Rejection Amplifier Circuit）是一种可以有效抑制共模干扰信号的电路。
在传感器测量、医疗诊断、音频放大等领域，共模干扰信号是一个普遍存在的问题。
这类信号来自于各种电磁场以及电力系统中的地线电压等。
三运放高共模抑制比放大电路的设计目的是通过放大差分信号，同时抑制共模信号，从而提高信噪比。
差分信号是两个输入之间的电压差，而共模信号是两个输入之间的电平相等的信号。
电路由三个运放构成，其中U1和U3构成差分放大器，U2为共模放大器。
差分放大器输出的信号经过U2的共模放大器放大，并且通过负反馈回馈到U1和U3的非反相输入端，从而抑制共模信号的干扰。
在差分放大器中，输入信号通过R1和R2分别连接到U1和U3的反相输入端。
同时，R3和R4在U1和U3的正反相输入端之间产生差分输入，从而实现了差分放大。
总的放大倍数可以表示为：其中，R1、R2、R3、R4为电阻值。
在这个公式中，差分放大器的放大倍数为：共模放大器U2同样由一个差分电路和一个反相放大器构成。
差分电路由R5和R6、R7和R8两个分压器构成，在输入信号的幅度相同的情况下，将差分信号放大到U2的非反相输入端。
反相输入端通过R9和R10连接到U2的输出端，从而通过负反馈抑制共模信号。
总的放大倍数可以表示为：为了使电路具有高共模抑制比（Common-Mode Rejection Ratio，CMRR），需要使得差分放大器和共模放大器的放大倍数接近，从而使共模干扰信号得到有效抑制。
同时，电路中各个电阻、运放等元器件要具备高精度，以保证放大倍数的准确性。
三运放高共模抑制比放大电路是一种简单而有效的电路设计方案，可以对共模干扰信号进行有效的抑制。
在实际应用中，需要结合具体的场合进行设计，从而保证电路的性能和可靠性。
新型高共模抑制比生理电信号前置放大器设计的研究
新型高共模抑制比生理电信号前置放大器设计的研究姜 苇 李 刚 虞启琏 林 凌 刘 理 谢国明(天津大学精密仪器与光电子工程学院 天津 300072)摘要 本文在“三运放”的基础上,提出了一种新型的生理电前置放大器设计思路,电路结构简单,可以在抑制直流干扰的情况下,提供极高的共模抑制比。
该电路设计突出的优点是对外围无源器件的参数不敏感,即使采用低成本的常用芯片,无须刻竟匹配仍然可以达到良好的性能,尤其适合生理电信号的高精度测量。
关键词 生理电信号前置放大器 共模抑制比 阻容耦合 直流偏移电压Research on Novel H igh C M RR B iopoten ti a l Am pl if ierJ iang W ei L i Gang Yu Q i lian L in L ing L iu L i X ie Guom ing (S chool of P recision Instrum en t and Op to2E lectron ic E ng ineering,T ianj in U n iversity,T ianj in300072,Ch ina)Abstract A novel h igh G M RR bi opo tential amp lifier is p resented.T he p ropo sed circuit has m any interesting characteristics regarding si m p licity and co st,w h ile ach ieving h igh CM RR and effective DC interference supp res2 si on w ithout any tri m m ing.Key words B i opo tential amp lifiers Common mode rejecti on rati o(CM RR) RC coup led DC2offset vo ltage1 引 言生理电信号前置放大器是生理电测量仪器的重要组成部分,其作用是将微弱信号高保真放大,以便进一步处理、记录或显示。
电子秤实验报告
电子秤实验报告电子秤实验报告摘要：电子秤在人们的日常生活中广为使用，带来了方便。
本文介绍一种电子秤的设计，包括全桥电路，放大电路的选择和软件的数据采集和标定过程，其中包括电子秤界面的设计。
软件编程部分采用的是visual basic 6.0，来实现接收测量（标定）和显示功能。
通过多次数据测量取平均值的方法最终达到提高精度的目的。
关键字：电子秤传感器放大电路 visual basic 6.0 任务分析：在硬件部分设计实现连接电路信号放大电路，要求根据选择的传感器输出范围，将信号放大到数据采集量程范围（0-5v），滤波后输入数据采集卡，输出信号要准确稳定。
软件部分设计数据采集程序，并调试通过，最终经过标定后可以准确的实时显示被测物的质量。
设备要求：金属箔式应变片——全桥测量电路，zk-6测控电路板中u16三运放高共模抑制比放大电路，智能直流电压表（精度在mv）,5v直流电压源，计算机，vb6.0，pci数据采集卡（vbtest6011），导线若干。
硬件设计：本实验是由金属箔式应变片——全桥测量电路和三运放高工共模抑制比放大电路共同构成硬件部分。
金属箔式应变片是一种利用电阻材料的应变效应将工程结构件的内部变形转换为电阻变化的传感器。
此类传感器主要是通过一定的机械装置将被测量转化成弹性元件的变形，然后由电阻应变片将弹性元件的变形转换成电阻的变化，再通过测量电路将电阻的变化转换成电压或电流变化信号输出。
应变片全桥测量电路中，将应力方向相同的两应变片接入电桥对边，相反的应变片接入电桥邻边。
当应变片初始阻值：r1＝r2＝r3＝r4，其变化值δr1＝δr2＝δr3＝δr4 时，其桥路输出电压uo≈(△r／r)e＝kεe。
其输出灵敏度比半桥又提高了一倍，非线性得到改善。
三运放高共模抑制比放大电路又称测量放大器、仪表放大器等。
它的输入阻抗高，易于与各种信号源相匹配。
它的输入失调电压和输入失调电流及输入偏置电流小，并且漂移小，稳定性好。
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三运放高共模抑制比放大电路设计
学号： 4
姓名： L 班级：
专业：测控技术与仪器
2015年7月2日
目录
一．设计目的
二．设计材料
三．设计原理
3.1设计原理图
3.2关于R7，R8，Rp作用
3.3设计电路的相关计
四．主要设计步骤.
五．调试内容
六．设计心得
一、设计目的
1.熟悉UA741cp运算放大器的性能和封装
2.掌握三运放高共模抑制比放大电路的放大原理
3.锻炼焊接技巧和整体布局能力
二、设计材料
UA741cp运算放大器(3个)、电阻100KΩ（6个）
电阻20KΩ（2个）、最大阻值20KΩ电位器（2个）、
面包板（一块）、导线若干、
测控试验箱
UA741cp运算放大器引脚图
UA741cp有八个引脚其中: 1和5为偏置(调零端), 2为正向输入端, 3为反向输入端, 4接地, 6为输出, 7接电源 8空脚
三、设计原理
3.1三运放高共模抑制比放大电路原理图
三运放高共模抑制比放大电路是由三个集成运算放大器组成，其中N1，N2,为两个性能一致（主要是指输入阻抗、共模抑制比和增益）的同相输入通用集成运算放大器，构成平衡对称（或称同相并联型）差动放大输入级，N3构成双端输入单端输出的输出级，用来进一步抑制N1，N2的的共模信号，并适应接地负载的需要。
3.2关于R7，R8，Rp的作用：
在仪表类放大电路中，因为是差分输入，所以需要调零网络，即需要给定一个参考电压，这个参考电压作为一个偏移量累加到输出里面。
如集成仪表放大器ad623，有一个管教ref，外部可以接参考电压来调整输出大小。
而上图中的R7，R8，Rp应该也是这个作用，其中Rp应该远小于R7，R8来保证不怎么影响放大电路的增益，但是可调范围就没那么宽了。
其实还有一种调整零点的方法，即不使用R7，R8，Rp ，直接让R6接地改为R6后面接一个参考电压（即集成仪表放大器的调零网络）
3.3设计电路的相关计算：
由输入级电路可写出流过R1，R0和R2的电流IR 为： 0
12111222r R U U R U U R U U I i i o i i o -=-=-=
； 由此可求得 20
1101o1)1(i i U R R U R R U -+=； 10
22i 02o2R R -)U R R (1U i U +=； 于是，输入级的输出电压，即运算放大器N2与N1输出之差为： ))(1(12i 0
2112i O O U U R R R U U -++=- ； 其差模增益Kd 为： 0
211212d 1R R R U U U U K i i o o ++=--= * 其输出与输入关系为： 3
512i 0213512))(1()(R R U U R R R R R U U U i O O O -++=-= 可见，当N1，N2性能一致时，输入级的差动输出及其差模增益只与差模输入电压有关，而其共模输出、失调及漂移均在R0两端相互抵消，因此电路具有良好的抑制能力，同时不要求外部电阻匹配。
但是为了消除N1，N2偏置电流等的影响，通常去R1=R2。
此外，电路还
具有增益调节能力，调节R0可以改变增益而不影响电路的对称性。
根据共模抑制比定义，课求得输入级的共模抑制比为 |
|*212112CMRR CMRR CMRR CMRR CMRR -= ( 式中，CMRR1、CMRR2分别为N1，N2的共模抑制比
可知,如果N1，N2的共模抑制比不相等，将会引入附加的共模误差，使电路的共模抑制能力下降。
输出级的共模抑制比为：
R
R CMRR CMRR CMRR CMRR CMRR +=33'3* 式中，CMRR3——运算放大器N3的共模抑制比
CMRRR ——外接不对称电阻而限制的共模抑制比
总的共模抑制比为：
|
*|'**121123CMRR CMRR K CMRR CMRR K CMRR d d += 为了获得更高的共模抑制比，令R1=R2,R3=R4，R5=R6
四、设计步骤
1. 根据实验电路图，选择电子元器件，并对电路板进行整体布局；
2. 依次焊接元件，遵循先小后大，先矮后高的原则焊接；
3. 焊接完毕后，检查电路是否有短路，虚焊等焊接问题，并给予
及时调整；
4. 对电路板进行调试并分析结果。
五、调试内容
5.1理想放大倍数
R1=R2=100K Ω、R0=10K Ω、R3=R4=20K Ω、R5=R6=100K Ω、
R7=R8=10K Ω，Rp=20K Ω，电位器R0阻值大小调节为10K Ω。
根据对三运放高共模抑制比放大电路的分析 ：
3
512i 0213512))(1()(R R U U R R R R R U U U i O O O -++=-= =10.5(Ui2-Ui1）
5.2输入信号Ui1、Ui2的选取
选取函数信号发生器A 输出口输出为Ui1，选取函数信号发生器
B 输出口输出为Ui2。
调节函数发生器使其A 口输出为峰峰值为1.0V 、频率为1.0KHz 的正弦波，B 口输出为峰峰值为2.0V 、频率为1.0KHz 的正弦波。
5.3读取示波器输出
输出Uo 为正弦波，峰峰值为1.6v ，频率为1.0kHz ，周期为1ms 。
5.4实际放大倍数与理想放大倍数关系对比
理想放大倍数 10.5
实际放大倍数 1.6
造成原因如下：Rp 电阻过大，焊接时共地出现问题等，导致放大倍数变小
5.5实验结果图
Ui1 Ui2
U0
六、设计心得
这次的课程设计使我得动手能力得以进一步提高，从一开始拿到题目，我对三运放高共模抑制比放大电路的认识不是很深，只局限于书本上的知识，根本不知道到底有什么用途，到后来从网上查阅确定了自己的设计方向，就是通过自己学的测控电路知识是可以解决的，通过进一步仔细的计算，基本上在第二天就确定了自己的电路图。
本次课程设计在实际焊板操作中，必须先对板子进行一个整体的焊接布局设计，这样不仅会使板子焊接时更加方便也会使焊接后的成品更具层次感；焊接时需要注意正确的焊接方法，避免虚焊、短路和元件的损坏；还要很细心，防止引脚焊接出错。
这次课设我深深的体会到光掌握课本上的知识是远远不够的，我们还应该多了解一些应用方面的知识，尤其是实际操作的能力真的很需要锻炼。
且在设计的时候光靠自己一个人的智慧是不够的，同组同学的一起合作与交流真的会给我很多我意想不到的收获。
虽然最终的调试结果不算满意，但整个学习的过程才是最重要的，小组人员的配合﹑相处，以及自身的动脑和努力，都是以后工作中需要的。