增益调节放大器设计
发布时间:2015/9/6 20:34:38 访问次数:504
增益调节电路主要是产生合适的增益系数为A/D转换器提供所要求的电压范围。 RB175当温度在-10℃时RTD的电阻值为96.09 Q,RTD两端的电压为96.09 mV;温度在100℃时RTD电阻值为138.51 Q,RTD两端的电压为138.51 mV。在进一步研究A/D转换器的细节后,决定使用一个数字万用表类型的A/D转换器,其输入电压范围为-1~2 V。因此,设计在RTD输入信号的范围为-10℃(96.09 mV)至100℃(138.51 mV)时,输入部分的输出范围为-0.1 V至1V。增益调节放大器部分的输入信号的净范围为138.51-96.09=42.42mV,输出信号的净范围为1.1 V,则输入部分的总增益为1.1 V/42.42 mV=25.93。由于温度为0℃时RTD两端电压为100 mV,差分放大后为-100 mV,但增益调节后输出电压需设计为OV,因此设计的放大器需要弥补RTD信号0℃时的电压.还需要将RTD的电压放大25.93倍。图6.3.8所示的反向加法器可以实现上述目的。该电路将差分放大后的输出电压减去100 mV,并放大25.93倍。
该增益调节电路的输出电压VO=-[(VOlxRF/Rg)+(VZxRF/Rll)],为使增益为25.93,总反馈电阻为259.3 kQ,取R9=R1l_10 kQ,则RF=R12+Rw2=259.3 kQ,实际取240 kQ,再加上一个50 kQ变阻器。Vz等于0℃时的RTD两端电压100 mV,设计为由+5 V电源和一个分压电路产:生的电压,该分压电路包含一个调零电位计Rwi。Rwi的阻值选择为1 kQ,为10 kQ输入电阻器阻值的1/10,以消除任何负载效应。尺、vl的值取电位计的中间值(即500 Q),以提供100 mV补偿信号。V2=+5 Vx[500/(500+Rio) ]=0.1 V,则可得Rio=24.5 kQ。反馈线路需包含一个电位计Rw2,用于调整增益以提供所要求的标称增益25.93。
补偿电阻器R13的值应等于运算放大器反向输入端与地线之间的并联电阻,因此取4.9 kQ。
增益调节电路主要是产生合适的增益系数为A/D转换器提供所要求的电压范围。 RB175当温度在-10℃时RTD的电阻值为96.09 Q,RTD两端的电压为96.09 mV;温度在100℃时RTD电阻值为138.51 Q,RTD两端的电压为138.51 mV。在进一步研究A/D转换器的细节后,决定使用一个数字万用表类型的A/D转换器,其输入电压范围为-1~2 V。因此,设计在RTD输入信号的范围为-10℃(96.09 mV)至100℃(138.51 mV)时,输入部分的输出范围为-0.1 V至1V。增益调节放大器部分的输入信号的净范围为138.51-96.09=42.42mV,输出信号的净范围为1.1 V,则输入部分的总增益为1.1 V/42.42 mV=25.93。由于温度为0℃时RTD两端电压为100 mV,差分放大后为-100 mV,但增益调节后输出电压需设计为OV,因此设计的放大器需要弥补RTD信号0℃时的电压.还需要将RTD的电压放大25.93倍。图6.3.8所示的反向加法器可以实现上述目的。该电路将差分放大后的输出电压减去100 mV,并放大25.93倍。
该增益调节电路的输出电压VO=-[(VOlxRF/Rg)+(VZxRF/Rll)],为使增益为25.93,总反馈电阻为259.3 kQ,取R9=R1l_10 kQ,则RF=R12+Rw2=259.3 kQ,实际取240 kQ,再加上一个50 kQ变阻器。Vz等于0℃时的RTD两端电压100 mV,设计为由+5 V电源和一个分压电路产:生的电压,该分压电路包含一个调零电位计Rwi。Rwi的阻值选择为1 kQ,为10 kQ输入电阻器阻值的1/10,以消除任何负载效应。尺、vl的值取电位计的中间值(即500 Q),以提供100 mV补偿信号。V2=+5 Vx[500/(500+Rio) ]=0.1 V,则可得Rio=24.5 kQ。反馈线路需包含一个电位计Rw2,用于调整增益以提供所要求的标称增益25.93。
补偿电阻器R13的值应等于运算放大器反向输入端与地线之间的并联电阻,因此取4.9 kQ。
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