立即
预约

快速预约服务

紧急报修,低至30分钟上门

快速响应
保修30天
标准价报价
当前位置: 网站首页 家电维修知识 数码产品维修知识仪用放大器(手机屏幕放大器几寸最好)

仪用放大器(手机屏幕放大器几寸最好)

时间:2024-04-09T18:38:39.002+08:00 责编:

仪用放大器(手机屏幕放大器几寸最好)

在工业传感领域中,仪表放大器应用最为广泛,相比通用放大器,它的输入阻抗高,抗共模干扰强,在强噪声环境下,能保证放大电路的增益与精度,然而需要注意仪表放大器的工作电压配置方式比较复杂。本篇讨论仪表放大器特性与有效工作电压配置方法。

1 仪表放大器定义与特性

仪表放大器(instrumentation amplifier,INA)典型结构如图3.1,内部由3个放大器组建而成。第一级由两个放大器(AMP1,AMP2)组建同相放大电路,实现高阻抗差分输入,内置反馈电阻Rf1,Rf2,与外部配置电阻Rg调节增益。第二级使用一个放大器(AMP3)组建差动电路,R1、R2、R3、R4是经过校准的高精度匹配电阻。另外,通过REF脚调节输出电压的参考。

仪表放大器的特性与工作电压配置方法

图3.1 仪表放大器结构

仪表放大器输入阻抗通常为GΩ等级。如图3.2,AD8421的共模、差模输入阻抗都为30GΩ。

仪表放大器的特性与工作电压配置方法

图3.2 AD8421输入特性

仪表放大器的增益配置通过内部Rf1,Rf2与外部Rg阻值实现,由于每款仪表放大器内部反馈电阻的阻值不同,需要通过数据手册确认。如图3.3,AD8421的增益为式3-1。

仪表放大器的特性与工作电压配置方法

增益电阻Rg,满足式3-2。

仪表放大器的特性与工作电压配置方法仪表放大器的特性与工作电压配置方法

图3.3 AD8421引脚功能描述

仪表放大器的基准引脚用来调节输出信号的参考电压。如图3.1,基准引脚REF在电阻R4的一端,R4通常为KΩ级。为获得最佳性能,在驱动基准引脚时,不能使用电阻器分压直接驱动,而是在电阻器输出增加放大器做缓冲,再提供到基准引脚,如图3.4。

仪表放大器的特性与工作电压配置方法

图3.4AD8421基准引脚驱动方式

2 仪表放大器有效工作配置

仪表放大器、差分放大器的用途是将输入差模信号进行放大,但是只关注的差模信号,忽略共模信号就会发生问题。

2017年11月初,一位测量领域的工程师反馈问题,他使用AD8221数据手册推荐电路,如图3.5(a)。将±10V单端信号转为+5V差分信号驱动一款∑Δ型ADC。测试中,使用信号源产生幅值为1V的直流信号作为激励与电路连接,AD8221电路输出信号如图3.5(b)。

工程师希望使用该电路实现万用表的电压测量功能,检测指定范围内任意两点的电压,目前这个电路不能工作。了解到这里,笔者让工程师查看测量电路与信号源是否存在共地端?答案是没有,信号源与AD8221两个输入端相连接,除此以外没有任何电气连接。

仪表放大器的特性与工作电压配置方法

图3.5 AD8221应用电路与测试情况

笔者帮助工程师分析仪表放大器的模型如图3.1,放大的差模信号Vdiff是两个输入端以地电位为参考的电压之差,如式3-3。

仪表放大器的特性与工作电压配置方法

这两个输入端都存在共模信号,等于两个输入端对地电压的平均值,如式3-4。

仪表放大器的特性与工作电压配置方法

仪表放大器电路第一级放大器的输出电压Va,Vb分别为式3-5、式3-6。

仪表放大器的特性与工作电压配置方法

当差模信号与共模信号在输入范围内,仪表放大器才能正常工作,输出电压Vo为式3-7。

仪表放大器的特性与工作电压配置方法

目前测试电路的问题在于两个输入信号没有参考电位,所以建议将AD8221的一个输入端与电路板的地电位连接,工程师修改后电路正常工作。

该案例判断中AD8221仪表放大器的输入信号、输出信号是否在有效范围内的办法是使用钻石图。在指定增益,与指定供电电压范围内,输入共模电压与输出电压范围的有效区间。如图3.6(a),AD8221电路增益为1倍,供电电压为±5V时,输入共模电压和输出电压在绿色阴影区,电路有效工作。当供电电压为±15V时,输入共模电压和输出电压在红色阴影区,电路有效工作。如图3.6(b),AD8221电路增益为100倍,供电电压为±5V时,输入共模电压和输出电压在蓝色阴影区,电路有效工作。供电电压为±15V,输入共模电压和输出电压在紫色阴影区,电路有效工作。

仪表放大器的特性与工作电压配置方法

图3.6 AD8221钻石图

数据手册通常提供部分典型的供电电压值的钻石图,这无法满足工程师多样的需求,给工程师的设计工作带来很多不便。所以在此推荐一款在线评估工具,笔者已经使用该工具帮助过20余位工程师快速找出设计问题。建议在设计之初,使用工具进行评估,电路网址为:

https://www.analog.com/designtools/en/precisionstudio/

如图3.7为ADI公司精密信号在线设计工具界面,选择“IN AMP”,进入仪表放大器配置窗口,如图3.8(a)。通过选项1选择需要评估的器件AD8221,然后在选项2配置为差分输入架构,接下来配置供电电压±Vs为±10V,参考电压源VREF为0V,增益Gain为100,输入共模电压Vcm为±5V,输入差模电压Vdiff为±50mV,该电路配置状态下的钻石图如图3.8(b),在25℃条件下,输出电压Vout与输入共模电压Vcm形成的区域(红色阴影区)没有受到限制,电路正常工作。

仪表放大器的特性与工作电压配置方法

图3.7 精密信号链设计工具

仪表放大器的特性与工作电压配置方法

图3.8 AD8221有效工作配置

如图3.9,当输入共模电压调整为±6V,使用该配置的电路会出现故障提示,AD8221内部节点电压受到供电电压限,以及整改方式,包括:

(1)缩小输入信号范围。

(2)增大AD8221供电电压。

(3)降低AD8221增益。

(4)替换器件。

仪表放大器的特性与工作电压配置方法

图3.9 AD8221 异常工作配置

综上,仪表放大器的工作电配置与通用放大器的工作电压配置有很大不同,所以,如果不结合输入差模信号,共模信号、参考源电压(含驱动方式)这些因素综合考虑,电路可能会难以正常工作。

作者:郑荟民

来源:放大器参数解析与LTspice仿真

仪表放大器的特性与工作电压配置方法

声明:本文由作者原创,文章内容系作者个人观点,电子发烧友转载仅作为传达一种不同观点,不代表电子发烧友网对该观点的赞同或支持,如有异议,欢迎联系电子发烧友网。


他们在看
  • photoshop怎么打字
    photoshop怎么打字 photoshop是一款非常好用的图片制作软件,我们可以利用photoshop在图片上打字。那么photoshop怎么打字呢?下面就让小编来告诉大家吧,欢迎阅读。 1、首先我们打开PS进入到主界面,如图所示。 2、之后我们打开一张图片或是新建一个画布才能写字,如图所示。 3、之后我们在工具栏中点击文字工具,如图所示。 4、我们在上方设置
    2024-04-09
  • 龙卷风是怎样形成的
    龙卷风是怎样形成的 龙卷风是发生于直展云系底部和下垫面之间的直立空管状旋转气流,是一类局地尺度的剧烈天气现象。下面是小编收集整理的龙卷风是怎样形成的,希望对你有帮助。 龙卷风是水蒸气上升到天空遇冷成了云,云团温度低,对周围水蒸气冷却,水蒸气体积缩小,周围空气水蒸气补充空间,云团下面上升的水蒸气直向上升,
    2024-04-09
  • 生活知识科普:冰箱咕噜咕噜响不制冷是怎么回事
    在我们的生活当中有很多的常识性的知识大多数人都是不知道的,就好比最近就有很多小伙伴咨询小编问小编关于冰箱咕噜咕噜响不制冷是怎么回事的这些知识点,这就说明了现在人们也开开渐渐关注起了冰箱咕噜咕噜响不制冷是怎么回事方面的问题了,那么既然现在大家都想要知道冰箱咕噜咕噜响不制冷是怎么回事的知识,那么下面小编就
    2024-04-09
  • vivo哪个手机好(oppo和vivo手机华为手机哪个好)
    如今,经过长时间的蓄力,5G手机已经算是比较成熟了,目前手机市场5G机型已经变成了主流。因此,想选购5G手机的用户也就越来越多了。不过,5G手机也有优劣之分,选择对了基本三年以上都不用换手机了,而若是选错了也许只能新鲜一阵。那么哪些5G手机比较受欢迎呢?想买5G手机的用户可以看看这几部。 华为Mate30 Pro 在个推大数据发布的
    2024-04-09
  • 厨房下水管漏水维修
    1、先确定厨房水管为明管还是暗管,若明管直接将漏水点找到,将管道切除更换修补即可。 2、若下水管为暗管,先通过打压确定漏水区域再做补漏处理。 3、在操作时先用锯子将漏水管道锯掉,然后更换管道,再做好热熔连接,最后修补好墙面即可。
    2024-04-09
  • 怎么申请邮箱(手机怎么申请电子邮箱)
    怎么申请邮箱(手机怎么申请电子邮箱) 工作原因,需要注册一个多和多个邮箱,自定义用户名设置的邮箱很容易忘记账号和密码, 于是就有些服务商们依托手机号码,扩展了手机邮箱业务。本期文章以139手机邮箱为例,教大家如何注册手机邮箱。 在说方法之前,先说一下邮箱的基础知识,如果用户自己拥有网站或服务器的话,是可以独立
    2024-04-09
  • 手机扫码直接下单
    推荐文章
  • 关于到现在生活中常见家用电器功率大全这个话题,相信很多小伙伴都是非常有兴趣了解的吧,因为这个话题也是近期非常火热的,那么既然现在大家都想要知道生活中常见家用电器功率大全,小编也是到网上收集了一些与生活中常见家用电器功率大全相关的信息,那么下面分享给大家一起了解下吧。 1、小家电的电功率 1.厨房家电 电热水壶
    科普下生活中常见家用电器功率大全
    2024-04-09
  • 电脑键盘锁了怎么解锁 电脑键盘是用户对系统输入信息的一个重要通道。那么电脑键盘锁了怎么解锁呢?下面就让小编来告诉大家吧,欢迎阅读。 1、电脑键盘锁怎么解锁,确定是否是设置问题? 1、重新重启电脑,在电脑的重启过程中按住F2,查看是否进入BIOS设置。 2、假设不能进入BIOS设置,基本可以确定是你的键盘数据线跟电脑连接的地方出
    电脑键盘锁了怎么解锁
    2024-04-09
  • 台风危害有哪些 台风造成灾害的严重性、多发性已为世人所瞩目,那么具体的危害有哪些呢?小编归纳了一下几点。 台风是一种破坏力很强的灾害性天气系统,但有时也能起到消除干旱的有益作用。其危害性主要有三个方面: ①大风。热带气旋达台风级别的中心附近最大风力为12级以上。 ②暴雨。台风是带来暴雨的天气系统之一,在台风经过
    台风危害有哪些
    2024-04-09
  • 什么品牌电压力锅好 导语:电压力锅能够为我们的厨房生活带来许多便利,但到底应该怎么去选购呢?最近经常有人来问小编什么品牌电压力锅好,因此小编整理相关信息,今天来为大家简单介绍。 什么品牌电压力锅好 1、格兰仕,格兰仕创始于1987年,20余年的风雨历程,让格兰仕成长了起来,现在格兰仕已经是浙江省的著名商标,中国驰名
    什么品牌电压力锅好
    2024-04-09
  • 网站也是有底线的

    宜然到家|安装维修清洗疏通家政服务平台 渝ICP备2022008297号

    Copyright © 2013-2024 重庆宜人到家科技有限公司