三运放仪表放大器.docx

。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、 :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。,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。: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 。,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。为了保证放大器对不同幅值信号具有稳定的放大倍数,就必须使得放大器输入电阻加大,因信号源内阻变化而引起的放大误差就越小。此外,传感器所获得的信号常为差模小信号,并含有较大的共模部分,期数值有时远大于差模信号。因此,要求放大器具有较强的共模信号抑制能力。综上所述,采用方案二仪表放大器方案,仪表放大器除了具有足够的放大倍数外,还具有高输入电阻和高共模抑制比。二、 系统设计1。(1)系统框图 如图 1-1-1 所示。传感器 输入信号+12V。OP07 构成的三运放仪表放大器      输出级电源 -12V+5 其他图 1-1-1(2)模块说明u 电源模块:由 7812、7912、7805 三个线性电源稳压芯片组成的三路输出直流电源,其中+12V 和-12V 为双电源集成运放 OP07 供电。+5V 可为单片机、A/D 芯片或其他外部设备供电。u 放大器模块:由三个 OP07 构成的三运放仪表放大器,其特点是具有较强的抑制共模信号的能力,并且能够调节放大输入信号至 100 到 200 倍。(1)由于电源需要向放大器提供 电压,并且为放大器供电的电源需低噪声干扰,放大器对输入电压的纯净度要求严格。所以综合考虑取:电源滤波电路如图 1-1-