多级功放协同工作

原创 云深之无迹 2023-02-22 21:24
今天要回答很多的问题:

所以螺线管上的电压是差模

需要做实验

螺线圈中感应出的电压算差分输出吗?
螺线圈中感应出的电压可以通过差分输出来进行测量和分析。螺线圈中感应出的电压是由于磁通量变化引起的电磁感应现象。如果在螺线圈的两端分别连接一个放大器,然后将两个放大器的输出信号相减,就可以得到差分输出信号。这个差分输出信号可以减小环境噪声的影响,提高测量的精度。对于一些需要测量小信号的应用,例如传感器、检测仪器等,通常会采用差分输出来提高信号质量和精度。

一个功放前级为INA121,后级为功放LMC6482,为什么这样设计?

一个功放前级为INA121,后级为LMC6482的设计,可能是为了兼顾精度和输出功率的需求。INA121作为前置放大器可以放大微弱的电压信号,并提供高精度的放大效果,然后将信号传递给LMC6482,后者可以通过其较强的输出驱动能力将放大的信号输出到负载上。这种设计方案在某些需要高精度和输出功率的应用场景中非常常见,例如传感器信号放大、

高精度放大:INA121是一款高精度差分放大器,它具有低偏置电流、低噪声和高共模抑制比等特点,可以实现对输入信号的高精度放大和滤波,避免输入信号被干扰或失真。
高增益:LMC6482是一款通用运放芯片,具有高增益和低失真等特点,可以提供较高的增益,实现对信号的高质量放大。
低失真:LMC6482还具有低失真的特点,可以保证输出信号的高质量放大。
适用范围广:由于LMC6482是通用运放芯片,适用于多种一般性信号的放大和处理,因此该电路设计具有较强的适用性。
简化电路:将前级放大器和后级放大器分开设计,不仅可以降低前级放大器的要求,还可以避免干扰传递到后级放大器,从而简化整个电路设计。
综上所述,将INA121作为前级放大器,LMC6482作为后级放大器,可以实现对信号的高精度放大和高质量处理,适用于需要高精度和高质量信号放大和处理的应用。
功放之间该如何连接?
通常情况下,将INA121作为前级放大器,LMC6482作为后级放大器时,它们之间可以采用以下几种连接方式:
差分输入连接:INA121作为差分放大器时,它的输入端可以接收两个信号,即正极和负极信号。在这种情况下,可以将信号输入到INA121的正负极输入端,从而实现差分输入。然后将INA121的输出信号作为LMC6482的输入信号。
单端输入连接:如果信号是单端信号,可以使用单端输入连接方式。在这种情况下,可以将信号输入到INA121的正极或负极输入端,将另一个输入端接地,然后将INA121的输出信号作为LMC6482的输入信号。
非反馈连接:在非反馈连接方式下,LMC6482的输出信号直接作为INA121的输入信号,不需要反馈回到LMC6482。这种连接方式可以减少整个电路的延迟和失真。
当将INA121作为前级放大器,LMC6482作为后级放大器时,它们之间的连接方式主要有以下几种:
差分输入连接:
在差分输入连接方式下,可以将信号输入到INA121的正负极输入端,这样INA121可以对输入信号进行差分放大和滤波处理。然后将INA121的输出信号作为LMC6482的输入信号,从而实现对信号的高质量放大和处理。差分输入连接可以有效地抵消输入信号中的共模噪声,从而提高信号的信噪比和动态范围。
单端输入连接:
在单端输入连接方式下,如果信号是单端信号,可以将信号输入到INA121的正极或负极输入端,将另一个输入端接地,然后将INA121的输出信号作为LMC6482的输入信号。这种连接方式可以简化电路设计,并且可以实现对单端信号的高质量放大和处理。但是,需要注意的是,在这种连接方式下,由于没有差分放大器的抵消作用,输入信号中的共模噪声可能会被放大。
非反馈连接:
在非反馈连接方式下,LMC6482的输出信号直接作为INA121的输入信号,不需要反馈回到LMC6482。这种连接方式可以减少整个电路的延迟和失真,并且可以提高放大器的带宽和速度。
仪表放大器做前级,轨到轨放大器做后级,这样的设计有什么优点?
将仪表放大器作为前级放大器,轨到轨放大器作为后级放大器的设计具有以下几个优点:
仪表放大器具有高增益、高精度和低噪声等特点,可以放大微弱信号并减少噪声干扰,从而提高信号质量和精度。
轨到轨放大器具有较大的输入和输出范围,可以处理各种输入信号的变化和幅度范围,从而保持信号的完整性。
由于轨到轨放大器可以将信号放大到较高的增益,同时保持良好的带宽和稳定性,因此它们适用于许多需要高增益的应用场景。
仪表放大器和轨到轨放大器都是一些常见的放大器,它们之间的接口和交互设计较为简单和可靠,使得这样的设计可以较快地实现并且具有较高的可靠性。
感应电压只有几十个毫伏。在检测幅值之前必须进行有效的放大,放大倍数一般要大于 100 倍(40db)。
最简单的设计可以只是用一阶共射三极管放大电路就可以满足要求,如下图所示:

上图中放大后直接输出,只要保证单片机的 AD 采集速率大于 20kHz 的 5-10 倍,连续采集 5-10 个周期的电压信号(大约 100 数据左右),就可以直接从采集的数据中最大值减去最小值获得信号的峰峰值,峰峰值越大,表示距离导线越近。

上面电路D1和D2进行半波检波,输出部分 C4, R3 是进行滤波作用,输出即为直流,接入单片机ADC即可。

检流电阻差分放大电路

1、开路:开路是 指电路中两点间无电 流通过或 阻抗值(或电阻值)非常大的导体连接时的电路状态。
2、短 路:短路是指电路或电路中的一部分被短接。
3、通路:在闭合电路中,从电源正极流出,经过用电器,返回负极,形成完整的回路,称之为通路,也叫做闭合电路。
一、输入阻抗
输入阻抗是指一个电路输入端的等效阻抗。在输入端上加上一个电压源U,测量输入端的电流I,则输入阻抗Rin就是U/I。你可以把输入端想象成一个电阻的两端,这个电阻的阻值,就是输入阻抗。
输入阻抗跟一个普通的电抗元件没什么两样,它反映了对电流阻碍作用的大小。
对于电压驱动的电路,输入阻抗越大,则对电压源的负载就越轻,因而就越容易驱动,也不会对信号源有影响;而对于电流驱动型的电路,输入阻抗越小,则对电流源的负载就越轻。
因此,我们可以这样认为:如果是用电压源来驱动的,则输入阻抗越大越好;如果是用电流源来驱动的,则阻抗越小越好。(注:只适合于低频电路,在高频电路中,还要考虑阻抗匹配问题。另外如果要获取最大输出功率时,也要考虑阻抗匹配问题)
二、输出阻抗
无论信号源或放大器还有电源,都有输出阻抗的问题。输出阻抗就是一个信号源的内阻。本来,对于一个理想的电压源(包括电源),内阻应该为0,或理想电流源的阻抗应当为无穷大。输出阻抗在电路设计最特别需要注意。
输入阻抗指器件作为前级电路的负载时呈现的阻抗,输入阻抗越大的器件对前级电路的影响越小,所以输入阻抗是大一点好。
输出阻抗指器件驱动后级电路时呈现的阻抗,相当于电源的“内阻”,输出阻抗大了会削弱器件的带载能力,所以它是小一点好。
简单的说运放的输入阻抗一个是1M(欧姆)另一个是100M,当前级输出为1uA电流时在1M上的电压为1V,在100M上为100V。这就是输入阻抗高的好处。当然这是在前级输出阻抗为0的情况下。这就说明前级有微小的变化后级都可以分辩。如果输出阻抗不为0而是1M(1M的可能性是不存在的)可以计算一下运放输入的分压比就会了解为什么输出阻抗要低。

评论
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