智能测控系统设计PPT课件
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智 能 测 控 系 统 设 计
AD625应用示例
智 能 测 控 系 统 设 计
3．3 可编程增益放大器（PGA）
智
1. AD526同相比例放大器
能
测
2. LH0084仪器放大器
控
系
统
设
计
AD526同相比例放大器
智 能 测 控 系 统 设 计
AD526管脚
智 能 测 控 系 统 设 计
LH0084仪器放大器
输入级增益1、2、5、10
3. 通用四运放
智 能
4. 高输入阻抗运放
测 控
5. 低漂移运放
系
6. 高精度高速运放
统
设
7. 静电计级放大器
计
8. 斩波稳零运放
9. 变压器耦合隔离运放
10.光电耦合隔离放大器
运放的主要性能参数
输入阻抗：输入阻抗越大越好，高频时输入电容变得重要。
输出阻抗：输出阻抗越小越好。
输入偏流：两个输入端电流的平均值。偏流会引起运放不平衡 而产生输出。偏流越小越好。场效应输入级偏流最小。
智 能 测 控 系 统 设 计
如无特殊要求，一般应选用通用型运放，根据环境温度选择 相应级别器件，如同一电路中有多个运放，则选择双运放或 四运放。
通用四运放
CF324, LM3241, μA324, μPC324等
智 能 测 控 系 统 设 计
使用四运放可以简化电路排版，减小电路面积。
高输入阻抗运放
智 能
1. 工作原理
测
2. AD522精密集成仪器放大器
控
系
3. AD521精密集成仪器放大器
统 设
4. AD620低价格低功耗仪器放大器
计
5. AD626低价格单电源仪器放大器
6. LM363精密仪器放大器
工作原理
智 能 测 控 系 统 设 计
G=(1+2R1/RG) RS/R3
AD522精密集成仪器放大器
AD626主要技术指标
主要技术指标
单电源情况：增益范围10～100；失
智 能
调电压1.9mV；失调电压温漂6V/℃；
测
输入电阻200k；频响100kHz；电源
控 系
2.4～10V。
统 设
双电源情况：增益范围10～100；失
计
调电压50V；失调电压温漂1V/℃；
输入电阻200k；频响100kHz；电源
智 能 测 控 系 统 设 计
智 能 测 控 系 统 设 计
AD620低价格低功耗仪器放大器
智 能 测 控 系 统 设 计
AD620引脚
智 能 测 控 系 统 设 计
AD626低价格单电源仪器放大器
管脚及其功能
智 能 测 控 系 统 设
计 接电容实现低通 滤波
接地 G=100； 悬空G=10
主要技术指标：增益范围1～100；共模电压2500V；输入阻抗1012；输入偏 置 电 流 温 漂 30nA （ 最 大 ） ； 频 响 15kHz （ G=100 ） ； 失 调 电 压 (1545/G)mV(最 大 )； 失 调 电 压 温 漂 (1050/G)V/℃； 隔 离 电 源 输 出 15V， 5mA；电源+15Vdc5%。功能框图及管脚功能：
高精度高速运放
智
OP17（引脚同CF357）
能 测
OP27（引脚同OP07）
控
系
统
设
计
静电计级放大器
OPA128，具有超低偏置电流。 典型值150fA (f=10-15)。
智 能 测 控 系 统 设 计
斩波稳零运放
ICL7650,
5G7650,
F7650，超
低失调，
智 能
超低漂移， 高输入阻
测
增益带宽积：增益带宽积＝增益×带宽＝单位增益频率。
共模抑制比：差动增益百度文库共模增益，以分贝表示。
噪声：运放内部噪声的大小，用输入噪声电压密度和输入噪声 电流密度来表示。
常用运放的参数
智 能 测 控 系 统 设 计
通用单运放
CF741, LM741, μA741, AD741, MC1741, HA17741T, μPC741等。军用级：-55~125℃，工业级： -25~85℃，民 用级：0~70℃。
1.2～6V。
AD626应用示例
智 能 测 控 系 统 设 计
AD625仪器放大器
主要技术指标：增益范围1～10000；失调电压10～50V（根 据等级不同）；失调电压温漂0.1～1V/℃；输入偏置电流 10～30nA；输入偏置电流温漂50pA/℃；输入电阻1G；频响 150kHz(G=100)，25kHz(G=1000)；电源6～18V
CF355/356/357, LF355/356/357，CF3140。结型场效 应管输入级，输入电阻高(1012)，速率高(最大 50V/s)。
智 能 测 控 系 统 设 计
低漂移运放
OP07, μA714等。输入失调电压及其温漂、输 入失调电流及其温漂都较小。
智 能 测 控 系 统 设 计
性能好，价格低， 应用广泛。
第三章 信号调理电路设计
3．1 常用集成运算放大器
3．2 仪器放大器
智 能
3．3 可编程增益放大器（PGA）
测 控
3．4 模拟滤波器
系 统
3．5 集成开关电容滤波器
设 计
3．6 电压/电流变换器
3．7 电压/频率变换器
3．8 各种运算电路
3.1 常用集成运算放大器
1. 常用运放的参数
2. 通用单运放
智 输入失调电流：为使输出为零，一个输入端比另一个输入端需
能 要更大的电流，这个电流为输入失调电流。
测 控
输入失调电压：为使输出为零，在一个输入端上加上一个小的
系 电压（另一个输入端接零伏），这个电压为输入失调电压。
统 温度效应：温度引起的输入失调电流和输入失调电压的漂移。
设 计
转换速率：单位时间内电压变化的最大值。
抗，高增
控 系
益，性能
统
稳定。
设
计
参数见前
面的表
变压器耦合隔离运放
AD202, AD204, AD210, AD293, AD289, AD295, AD298等。 用于输入通道隔离，防止强电强磁干扰或损坏，消除大共模电压。
智 能 测 控 系 统 设 计
一般，变压器耦合精度 高，光电耦合速度高。
AD210隔离放大器
智 能 测 控 系 统 设 计
AD
210
应
用
示 智能例
测 控 系 统 设 计
光电耦合隔离放大器
ISO100
智 能 测 控 系 统 设 计
ISO100主要技术指标
智 能 测 控 系 统 设 计
ISO100应用示例
精密电桥隔离放大器
智 能 测 控 系 统 设 计
3．2 仪器放大器
高精度差动放大器，输入阻抗高，共模抑制 比大，输入失调电压、电流小，输入偏置电 流小，温漂小，时漂小。
AD625应用示例
智 能 测 控 系 统 设 计
3．3 可编程增益放大器（PGA）
智
1. AD526同相比例放大器
能
测
2. LH0084仪器放大器
控
系
统
设
计
AD526同相比例放大器
智 能 测 控 系 统 设 计
AD526管脚
智 能 测 控 系 统 设 计
LH0084仪器放大器
输入级增益1、2、5、10
3. 通用四运放
智 能
4. 高输入阻抗运放
测 控
5. 低漂移运放
系
6. 高精度高速运放
统
设
7. 静电计级放大器
计
8. 斩波稳零运放
9. 变压器耦合隔离运放
10.光电耦合隔离放大器
运放的主要性能参数
输入阻抗：输入阻抗越大越好，高频时输入电容变得重要。
输出阻抗：输出阻抗越小越好。
输入偏流：两个输入端电流的平均值。偏流会引起运放不平衡 而产生输出。偏流越小越好。场效应输入级偏流最小。
智 能 测 控 系 统 设 计
如无特殊要求，一般应选用通用型运放，根据环境温度选择 相应级别器件，如同一电路中有多个运放，则选择双运放或 四运放。
通用四运放
CF324, LM3241, μA324, μPC324等
智 能 测 控 系 统 设 计
使用四运放可以简化电路排版，减小电路面积。
高输入阻抗运放
智 能
1. 工作原理
测
2. AD522精密集成仪器放大器
控
系
3. AD521精密集成仪器放大器
统 设
4. AD620低价格低功耗仪器放大器
计
5. AD626低价格单电源仪器放大器
6. LM363精密仪器放大器
工作原理
智 能 测 控 系 统 设 计
G=(1+2R1/RG) RS/R3
AD522精密集成仪器放大器
AD626主要技术指标
主要技术指标
单电源情况：增益范围10～100；失
智 能
调电压1.9mV；失调电压温漂6V/℃；
测
输入电阻200k；频响100kHz；电源
控 系
2.4～10V。
统 设
双电源情况：增益范围10～100；失
计
调电压50V；失调电压温漂1V/℃；
输入电阻200k；频响100kHz；电源
智 能 测 控 系 统 设 计
智 能 测 控 系 统 设 计
AD620低价格低功耗仪器放大器
智 能 测 控 系 统 设 计
AD620引脚
智 能 测 控 系 统 设 计
AD626低价格单电源仪器放大器
管脚及其功能
智 能 测 控 系 统 设
计 接电容实现低通 滤波
接地 G=100； 悬空G=10
主要技术指标：增益范围1～100；共模电压2500V；输入阻抗1012；输入偏 置 电 流 温 漂 30nA （ 最 大 ） ； 频 响 15kHz （ G=100 ） ； 失 调 电 压 (1545/G)mV(最 大 )； 失 调 电 压 温 漂 (1050/G)V/℃； 隔 离 电 源 输 出 15V， 5mA；电源+15Vdc5%。功能框图及管脚功能：
高精度高速运放
智
OP17（引脚同CF357）
能 测
OP27（引脚同OP07）
控
系
统
设
计
静电计级放大器
OPA128，具有超低偏置电流。 典型值150fA (f=10-15)。
智 能 测 控 系 统 设 计
斩波稳零运放
ICL7650,
5G7650,
F7650，超
低失调，
智 能
超低漂移， 高输入阻
测
增益带宽积：增益带宽积＝增益×带宽＝单位增益频率。
共模抑制比：差动增益百度文库共模增益，以分贝表示。
噪声：运放内部噪声的大小，用输入噪声电压密度和输入噪声 电流密度来表示。
常用运放的参数
智 能 测 控 系 统 设 计
通用单运放
CF741, LM741, μA741, AD741, MC1741, HA17741T, μPC741等。军用级：-55~125℃，工业级： -25~85℃，民 用级：0~70℃。
1.2～6V。
AD626应用示例
智 能 测 控 系 统 设 计
AD625仪器放大器
主要技术指标：增益范围1～10000；失调电压10～50V（根 据等级不同）；失调电压温漂0.1～1V/℃；输入偏置电流 10～30nA；输入偏置电流温漂50pA/℃；输入电阻1G；频响 150kHz(G=100)，25kHz(G=1000)；电源6～18V
CF355/356/357, LF355/356/357，CF3140。结型场效 应管输入级，输入电阻高(1012)，速率高(最大 50V/s)。
智 能 测 控 系 统 设 计
低漂移运放
OP07, μA714等。输入失调电压及其温漂、输 入失调电流及其温漂都较小。
智 能 测 控 系 统 设 计
性能好，价格低， 应用广泛。
第三章 信号调理电路设计
3．1 常用集成运算放大器
3．2 仪器放大器
智 能
3．3 可编程增益放大器（PGA）
测 控
3．4 模拟滤波器
系 统
3．5 集成开关电容滤波器
设 计
3．6 电压/电流变换器
3．7 电压/频率变换器
3．8 各种运算电路
3.1 常用集成运算放大器
1. 常用运放的参数
2. 通用单运放
智 输入失调电流：为使输出为零，一个输入端比另一个输入端需
能 要更大的电流，这个电流为输入失调电流。
测 控
输入失调电压：为使输出为零，在一个输入端上加上一个小的
系 电压（另一个输入端接零伏），这个电压为输入失调电压。
统 温度效应：温度引起的输入失调电流和输入失调电压的漂移。
设 计
转换速率：单位时间内电压变化的最大值。
抗，高增
控 系
益，性能
统
稳定。
设
计
参数见前
面的表
变压器耦合隔离运放
AD202, AD204, AD210, AD293, AD289, AD295, AD298等。 用于输入通道隔离，防止强电强磁干扰或损坏，消除大共模电压。
智 能 测 控 系 统 设 计
一般，变压器耦合精度 高，光电耦合速度高。
AD210隔离放大器
智 能 测 控 系 统 设 计
AD
210
应
用
示 智能例
测 控 系 统 设 计
光电耦合隔离放大器
ISO100
智 能 测 控 系 统 设 计
ISO100主要技术指标
智 能 测 控 系 统 设 计
ISO100应用示例
精密电桥隔离放大器
智 能 测 控 系 统 设 计
3．2 仪器放大器
高精度差动放大器，输入阻抗高，共模抑制 比大，输入失调电压、电流小，输入偏置电 流小，温漂小，时漂小。