具有高共模抑制比，高增益數(shù)控可顯的測量放大

測量放大器也稱為儀表放大器或數(shù)據(jù)放大器，它是一種可以用來放大微弱差值信號的高精度放大器，在測量控制等領(lǐng)域具有廣泛的用途。通常，測量放大器多采用專用集成模塊來實(shí)現(xiàn)，雖然有很高的性能指標(biāo)，但不便于實(shí)現(xiàn)增益的預(yù)置與數(shù)字控制，同時(shí)價(jià)格較高。為此，結(jié)合應(yīng)用實(shí)際，利用高增益運(yùn)放，設(shè)計(jì)了一種具有高共模抑制比，高增益數(shù)控可顯的測量放大器。提高了測量放大器的性能指標(biāo)，并實(shí)現(xiàn)放大器增益較大范圍的步進(jìn)調(diào)節(jié)。

　　l 方案設(shè)計(jì)

　　采用固定放大倍數(shù)的測量放大器必然會對整體放大器的動態(tài)性能有很大影響，所以本設(shè)計(jì)主要由三個(gè)模塊電路構(gòu)成：前級高共模抑制比測量放大器、AD7533衰減器和單片機(jī)鍵盤顯示處理模塊。在前級高共模抑制比放大器中將輸出共模電壓反饋到正負(fù)電源的公共端提高共模抑制比。衰減器實(shí)現(xiàn)衰減率的數(shù)字編程。單片機(jī)鍵盤顯示處理模塊一方面對8279進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，還對AD7533進(jìn)行數(shù)字控制。整體系統(tǒng)框圖如圖1所示。

　　從整體系統(tǒng)框圖可以分析，系統(tǒng)對輸入信號的放大倍數(shù)為：

　　其中，Ac是前級放大器的放大倍數(shù)，ADAC是衰減器的衰減率。

　　1.1 前級放大器

　　在此采用儀用放大器組成高共模抑制比測量放大器如圖2所示，運(yùn)放A4實(shí)現(xiàn)輸出共模電壓反饋至電源公共端，使運(yùn)放電源電壓隨共模輸入電壓浮動，從而使各級偏置電壓都跟蹤共模輸入電壓，這樣各級的共模信號就被大大削弱了，共模輸入電壓在放大器輸出端產(chǎn)生的誤差電壓就大幅度減少，提高了放大器的共模抑制比。圖中Rw由3條并列的固定電阻通路構(gòu)成，3條電阻通路由單片機(jī)控制的3個(gè)繼電器來分別接通實(shí)現(xiàn)。很容易分析得到此放大器的放大倍數(shù)為：