隔离放大器
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模拟电子技术基础
一种典型的光电耦合隔离放大器
+5V +15V +15V +5V
R2
A1
C –15V
RW O1
T1
A2
–15V
T2
GND1
O2
GND2
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模拟电子技术基础
电压并联负反馈
+5V +15V +15V +5V
R2
A1
C –15V
RW O1
T1
A2
–15V
T2
GND1
R2
A1
C –15V
RW O1
+15V
uCE2
T1
A2
–15V
uCE1= uCE2
T2
GND1
O2
GND2
O1、O2特性相同 上页 下页 返回
模拟电子技术基础
uI= uCE2
+5V +15V
uO = uI
RW O1
+5V
uCE1
+15V
R2
A1
C –15V
uCE2
T1
A2
–15V
uCE1= uCE2
13 12 7 11 6
AD521
2 3 5 4
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模拟电子技术基础
7.2.2 隔离放大器 特点 输入回路与输出回路之间是电绝缘的 信号传递的主要方式 1. 电磁耦合 2. 光电耦合
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模拟电子技术基础
1. 光电耦合隔离放大器 二极管 —— 二极管型 发 光 二 极 管
Ii Io
T2
GND1
O2
GND2
串联负反馈的判断
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模拟电子技术基础
工作原理
+5V +15V +15V
R1=R4+RW
+5V
R2
A1
C –15V
RW O1
T1
A2
–15V
T2
GND1
O2
GND2
O1、O2特性相同 上页 下页 返回
模拟电子技术基础
+5V +15V
R1=R4+RW
+5V
uCE1
T2
GND1
O2
GND2
uO= uCE1
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模拟电子技术基础
实现信号传输
+5V +15V
实现信号隔离
uO = uI
RW O1
+5V
+15V
R2
A1
C –15V
T1
A2
–15V
输入、 输入、输出级之 T2 间是电气绝缘的
GND1
O2
GND2
两地独立
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模拟电子技术基础
2. 变压器隔离放大器 放大器原理图
二极管 —— 三极管型
Ii Io
光 敏 三 极 管
光敏二极管
发光二极管
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模拟电子技术基础
光电耦合器的特点 a.耦合器中的发光和光敏元件都是非线性器件 . b.非线性器件传输模拟信号将会导致信号失真 . 克服非线性失真通常采取的措施 a. 给非线性器件施加合适的直流偏置，在小范围内 给非线性器件施加合适的直流偏置， 线性传输信息。 线性传输信息。 b. 采用负反馈技术。 采用负反馈技术。
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模拟电子技术基础
(1) 引脚说明
1 2 3 4 5 6 7
+IN RG –IN OFF SET V– OFF SET OUT
14 13 12 11 10 9 8
RG RS SENSE REF RS COMP V+
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模拟电子技术基础
(2) 基本连接方式图
+ –
1 8 10 14
模拟电子技术基础
7.2
7.2.1
信号检测系统中的放大电路
测量放大器
主要特点 a. 输入抗阻高 b. 共模抑制比高 常用于热电偶、应变电桥、流量计、 常用于热电偶、应变电桥、流量计、生物电测量以及 其它具有较大共模干扰的直流缓变微弱信号的检测。 其它具有较大共模干扰的直流缓变微弱信号的检测。
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振荡器
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模拟电子技术基础
2. 单片集成测量放大器 单片集成测量放大器AD521 工作原理与三运放测量放大器类似 性能指标 (1) 共模抑制比 ) 共模抑制比120 dB。 。 (2) 输入阻抗3×109 Ω。 输入阻抗 × (3) 增益带宽大于 MHz。 增益带宽大于2 。 (4) 电压放大倍数 电压放大倍数0.1~10,000。 。 (5) 电源电压± (5~18) V。 电源电压± 。 (6) 过载能力较强，动态特性好。 过载能力较强，动态特性好。
O2
GND2
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模拟电子技术基础
电压并联负反馈
+5V +15V
电压串联负反馈
+5V
R2
百度文库
A1
C –15V
RW O1
+15V
T1
A2
–15V
T2
GND1
O2
GND2
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电压并联负反馈
+5V +15V
电压串联负反馈
+5V
R2
A1
C –15V
RW O1
+15V
T1
A2
–15V
模拟电子技术基础
变压器隔离放大器AD277原理图和引脚 原理图和引脚 变压器隔离放大器
2 6 8 7 3 4
(+15V)1
输入屏蔽
输出屏蔽
1MΩ
13 12 10 14 (–VEE) 11 15 (+VCC) 16
− A1 +
调制器
100kΩ 100kΩ − A2 解调器 +
9 (-15V) 5
隔 离 电 源
模拟电子技术基础
1. 三运放测量放大器
b1
+ A1 – i –A 2 + –A 3 +
(1) 原理图
+ _
b2
对电路要求
+ _
a. 运放 1、A2的特性一致性。 运放A 的特性一致性。 b. 电阻R3、R4、R5、R6要精密配合（ R3= R5、 R4 =R6）。 要精密配合（ 、 、 、 、
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模拟电子技术基础
(2) 电路分析
b1
+ A1 – i –A 2 + –A 3 +
由图可知
+ _
b2
+ _
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模拟电子技术基础
b1
+ A1 – i –A 2 + –A 3 +
+ _
b2
+ _
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模拟电子技术基础
令
输出u 与共模信号u 输出 O与共模信号 Ic无关 放大器具有很高的抑制共模信号的能力
输入屏蔽 uI
A1 +
输出屏蔽 解调器
100kΩ
调制器
-A 2 +
uO
隔 离 电 源
振荡器
+VCC
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模拟电子技术基础
调 制
解 制
输入屏蔽 uI
A1 +
输出屏蔽 解调器
100kΩ
调制器
-A 2 +
uO
隔 离 电 源
输入、输出侧 输入、 间电气绝缘
振荡器
+VCC
两侧电源独立
给输入侧提供能量 上页 下页 返回
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一种典型的光电耦合隔离放大器
+5V +15V +15V +5V
R2
A1
C –15V
RW O1
T1
A2
–15V
T2
GND1
O2
GND2
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电压并联负反馈
+5V +15V +15V +5V
R2
A1
C –15V
RW O1
T1
A2
–15V
T2
GND1
R2
A1
C –15V
RW O1
+15V
uCE2
T1
A2
–15V
uCE1= uCE2
T2
GND1
O2
GND2
O1、O2特性相同 上页 下页 返回
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uI= uCE2
+5V +15V
uO = uI
RW O1
+5V
uCE1
+15V
R2
A1
C –15V
uCE2
T1
A2
–15V
uCE1= uCE2
13 12 7 11 6
AD521
2 3 5 4
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7.2.2 隔离放大器 特点 输入回路与输出回路之间是电绝缘的 信号传递的主要方式 1. 电磁耦合 2. 光电耦合
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1. 光电耦合隔离放大器 二极管 —— 二极管型 发 光 二 极 管
Ii Io
T2
GND1
O2
GND2
串联负反馈的判断
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工作原理
+5V +15V +15V
R1=R4+RW
+5V
R2
A1
C –15V
RW O1
T1
A2
–15V
T2
GND1
O2
GND2
O1、O2特性相同 上页 下页 返回
模拟电子技术基础
+5V +15V
R1=R4+RW
+5V
uCE1
T2
GND1
O2
GND2
uO= uCE1
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模拟电子技术基础
实现信号传输
+5V +15V
实现信号隔离
uO = uI
RW O1
+5V
+15V
R2
A1
C –15V
T1
A2
–15V
输入、 输入、输出级之 T2 间是电气绝缘的
GND1
O2
GND2
两地独立
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2. 变压器隔离放大器 放大器原理图
二极管 —— 三极管型
Ii Io
光 敏 三 极 管
光敏二极管
发光二极管
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光电耦合器的特点 a.耦合器中的发光和光敏元件都是非线性器件 . b.非线性器件传输模拟信号将会导致信号失真 . 克服非线性失真通常采取的措施 a. 给非线性器件施加合适的直流偏置，在小范围内 给非线性器件施加合适的直流偏置， 线性传输信息。 线性传输信息。 b. 采用负反馈技术。 采用负反馈技术。
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(1) 引脚说明
1 2 3 4 5 6 7
+IN RG –IN OFF SET V– OFF SET OUT
14 13 12 11 10 9 8
RG RS SENSE REF RS COMP V+
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(2) 基本连接方式图
+ –
1 8 10 14
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7.2
7.2.1
信号检测系统中的放大电路
测量放大器
主要特点 a. 输入抗阻高 b. 共模抑制比高 常用于热电偶、应变电桥、流量计、 常用于热电偶、应变电桥、流量计、生物电测量以及 其它具有较大共模干扰的直流缓变微弱信号的检测。 其它具有较大共模干扰的直流缓变微弱信号的检测。
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振荡器
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2. 单片集成测量放大器 单片集成测量放大器AD521 工作原理与三运放测量放大器类似 性能指标 (1) 共模抑制比 ) 共模抑制比120 dB。 。 (2) 输入阻抗3×109 Ω。 输入阻抗 × (3) 增益带宽大于 MHz。 增益带宽大于2 。 (4) 电压放大倍数 电压放大倍数0.1~10,000。 。 (5) 电源电压± (5~18) V。 电源电压± 。 (6) 过载能力较强，动态特性好。 过载能力较强，动态特性好。
O2
GND2
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电压并联负反馈
+5V +15V
电压串联负反馈
+5V
R2
百度文库
A1
C –15V
RW O1
+15V
T1
A2
–15V
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O2
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电压并联负反馈
+5V +15V
电压串联负反馈
+5V
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A1
C –15V
RW O1
+15V
T1
A2
–15V
模拟电子技术基础
变压器隔离放大器AD277原理图和引脚 原理图和引脚 变压器隔离放大器
2 6 8 7 3 4
(+15V)1
输入屏蔽
输出屏蔽
1MΩ
13 12 10 14 (–VEE) 11 15 (+VCC) 16
− A1 +
调制器
100kΩ 100kΩ − A2 解调器 +
9 (-15V) 5
隔 离 电 源
模拟电子技术基础
1. 三运放测量放大器
b1
+ A1 – i –A 2 + –A 3 +
(1) 原理图
+ _
b2
对电路要求
+ _
a. 运放 1、A2的特性一致性。 运放A 的特性一致性。 b. 电阻R3、R4、R5、R6要精密配合（ R3= R5、 R4 =R6）。 要精密配合（ 、 、 、 、
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(2) 电路分析
b1
+ A1 – i –A 2 + –A 3 +
由图可知
+ _
b2
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b1
+ A1 – i –A 2 + –A 3 +
+ _
b2
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令
输出u 与共模信号u 输出 O与共模信号 Ic无关 放大器具有很高的抑制共模信号的能力
输入屏蔽 uI
A1 +
输出屏蔽 解调器
100kΩ
调制器
-A 2 +
uO
隔 离 电 源
振荡器
+VCC
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模拟电子技术基础
调 制
解 制
输入屏蔽 uI
A1 +
输出屏蔽 解调器
100kΩ
调制器
-A 2 +
uO
隔 离 电 源
输入、输出侧 输入、 间电气绝缘
振荡器
+VCC
两侧电源独立
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