可稳定放大1001倍的斩波放大器

2013-11-12 19:59:53来源: 互联网

可稳定放大1001倍的斩波放大器

电路的功能

斩波放大器用来测量微弱的电压,过去一直采用机械式斩波放大器,后来改为半导体开关式,使放大器具有良好的直流特性。现在大多使用单片斩波稳定的OP放大器。它具有普通放大器得不到的失调电压及温度漂移等特性。

若在数百赫的波段斩波,则宽带噪声很高,各级电路不加低通滤波器电路就不能使用。所以本电路适合在信号频率低、电压很小的情况下使用。

电路工作原理

MAX420是一种单处斩波OP放大器,电源电压为正负15V(ICL7650电源电压为正负15V),具有良好的输入特性。输入失调电压1UV、输入漂移0.02UV/度,输入偏流100PA,输入电阻10的12次方欧,开路增益150DB等,这些都是25度时的标准参数,普通差动放大器是得不到这样的参数值的。

相反,它的交流特性却不太好。在转换速度为0.5V/US、GB积为500KHZ、输入换算噪声是以在DC~10HZ的窄频带下,电平为1.1UVP-P、加低通滤波器为前提条件的。

它与普通OP放大器的不同之点在于必须有2个电容器(C2,C3)用来保持失调电压为0,斩波频率约400HZ。

开路增益很大,为150DB,即使选定A=1001倍,仍可得到151-60=90DB的环路增益,所以这是一种工作稳定、输入电阻很高、适用于高精度的放大器。

因为A1的输入失调电压放大1001倍以后为1MV,所以可用后级的低通滤波器调零。

输入信号很小,所以要在A1输入端并联C1,滤除高频。C1的值根据使用环境确定。至于RF噪声的滤除,采用LCN型滤波器效果很好。

低通滤波器选定A=1,如果标准电容为CO,则C4应为√2C0,C5应为C0√2。根据R4=R6=1/2XF0C0公式计算,F0=10HZ时,R4、R6约为100K。

MAX420的消耗电流为1.3MA,若使用低功率的TL061滤波放大器,输入电流在2MA以内就可使整个电路工作。

元件的选择

电阻R2、R3对放大精度稳定性起决定作用,所以要选用温度系数小(正负1%以内)的电阻。R3为1M,也需要稳定性好的电阻,但这种电阻价格很贵,在有些情况下,R2取100欧,R3=100K也是要以的。

C2、C3最好选用绝缘电阻高的电容器。聚酯薄膜电容可以达到使用要求,但不要使用高电容率真的陶瓷电容。

在本电路中,低通滤波器的参数对特性并蒂莲起决定作带,因此,稍有误差也不会有什么影响。

应用注意事项

因为本电路消耗功率低,使用隔离放大器的辅助电源以后,整个电路可作为浮动的高增益隔离放大器。由于本电路频带很窄,只有10HZ。可作为灵敏度高的记录仪前置放大器。

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编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2013/1112/article_20617.html
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