抗噪声能力强的实用微分电路

2011-02-06 00:29:00来源: 互联网

电路的功能

微分电路从用途上可分为模拟PID控制微分电路,随输入信号频率的上升,输出也变为无限大,形成工作不稳定。本电路不是理想微分电路,C1、R1采用了理想微分电路原来的参数,R1决定最大幅度和截止频率,如图A所示,CF决定了新的时间常F2,以保证工作稳定。

电路工作原理

微分电路的响应与积分电路相反,输出电压EO为:

理想响应时,即使信号幅值很小,如变化率较大也能获得较大的输出电压,但对噪声也敏感,电路仍不实用。为此进行了实用化设计,即在输入端加了电阻R1,在反馈电路中加了电容器CF。图A表明电路产生了新的极点,频率极限取F1,开环频率特性差的OP放大器微分范围缩小。

放大倍数为-1时的频率FO=1/2πR2.C1,第一极点的频率F1=1/2πR1.C1,第二极点的频率F2=1/2πR2.C1,把FO作为设计基准,并考虑了输入信号中含有的噪声振幅和频率,使OP放大器不会饱和。

微分输出误差EETT为:是OP放大器的差动输出电阻。差动输入电阻R0比微分电阻R2大得多。要求VOS、IOS小是OP放大器的基本选择原则。

输入信号为零时,因为只产生直流VOS+IBR2的失调,所以输出是稳定的。

元件的选择

本电路用于超低频时,C1的电容量大,须选用漏电流小的电容器。R2的阻值当然也比较大,OP放大器最好采用输入偏流IB小的FET输入型放大器。

微分的上限频率F1在数十千赫兹以上时,选择OP放大器应考虑它的开环特性。从图A可以看出,虽然这种特性作为放大器使用不理想,但在高频条件下作为单纯的CR无源微分电路效果却比较好。

视频OP放大器LM6361,若抑制其开环特性,提高FR也可用于高速微分电路,但基IB比通用OP放大器大得多。R2的阻值应尽量小,根据使用要求,如非用高阻值不可,这时可采用“可在数兆赫兹CR振荡器中应用的复合式高速积分电路”那样复合放大型电路,使用输入偏流减小。

关键字:实用

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2011/0206/article_4549.html
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