今天要回答很多的問題:
所以螺線管上的電壓是差模
需要做實(shí)驗(yàn)
螺線圈中感應(yīng)出的電壓算差分輸出嗎?
螺線圈中感應(yīng)出的電壓可以通過差分輸出來進(jìn)行測量和分析。螺線圈中感應(yīng)出的電壓是由于磁通量變化引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。如果在螺線圈的兩端分別連接一個(gè)放大器,然后將兩個(gè)放大器的輸出信號(hào)相減,就可以得到差分輸出信號(hào)。這個(gè)差分輸出信號(hào)可以減小環(huán)境噪聲的影響,提高測量的精度。對(duì)于一些需要測量小信號(hào)的應(yīng)用,例如傳感器、檢測儀器等,通常會(huì)采用差分輸出來提高信號(hào)質(zhì)量和精度。
一個(gè)功放前級(jí)為INA121,后級(jí)為功放LMC6482,為什么這樣設(shè)計(jì)?
一個(gè)功放前級(jí)為INA121,后級(jí)為LMC6482的設(shè)計(jì),可能是為了兼顧精度和輸出功率的需求。INA121作為前置放大器可以放大微弱的電壓信號(hào),并提供高精度的放大效果,然后將信號(hào)傳遞給LMC6482,后者可以通過其較強(qiáng)的輸出驅(qū)動(dòng)能力將放大的信號(hào)輸出到負(fù)載上。這種設(shè)計(jì)方案在某些需要高精度和輸出功率的應(yīng)用場景中非常常見,例如傳感器信號(hào)放大、
高精度放大:INA121是一款高精度差分放大器,它具有低偏置電流、低噪聲和高共模抑制比等特點(diǎn),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入信號(hào)的高精度放大和濾波,避免輸入信號(hào)被干擾或失真。 高增益:LMC6482是一款通用運(yùn)放芯片,具有高增益和低失真等特點(diǎn),可以提供較高的增益,實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的高質(zhì)量放大。 低失真:LMC6482還具有低失真的特點(diǎn),可以保證輸出信號(hào)的高質(zhì)量放大。 適用范圍廣:由于LMC6482是通用運(yùn)放芯片,適用于多種一般性信號(hào)的放大和處理,因此該電路設(shè)計(jì)具有較強(qiáng)的適用性。
簡化電路:將前級(jí)放大器和后級(jí)放大器分開設(shè)計(jì),不僅可以降低前級(jí)放大器的要求,還可以避免干擾傳遞到后級(jí)放大器,從而簡化整個(gè)電路設(shè)計(jì)。 綜上所述,將INA121作為前級(jí)放大器,LMC6482作為后級(jí)放大器,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的高精度放大和高質(zhì)量處理,適用于需要高精度和高質(zhì)量信號(hào)放大和處理的應(yīng)用。
功放之間該如何連接?
通常情況下,將INA121作為前級(jí)放大器,LMC6482作為后級(jí)放大器時(shí),它們之間可以采用以下幾種連接方式: 差分輸入連接:INA121作為差分放大器時(shí),它的輸入端可以接收兩個(gè)信號(hào),即正極和負(fù)極信號(hào)。在這種情況下,可以將信號(hào)輸入到INA121的正負(fù)極輸入端,從而實(shí)現(xiàn)差分輸入。然后將INA121的輸出信號(hào)作為LMC6482的輸入信號(hào)。 單端輸入連接:如果信號(hào)是單端信號(hào),可以使用單端輸入連接方式。在這種情況下,可以將信號(hào)輸入到INA121的正極或負(fù)極輸入端,將另一個(gè)輸入端接地,然后將INA121的輸出信號(hào)作為LMC6482的輸入信號(hào)。 非反饋連接:在非反饋連接方式下,LMC6482的輸出信號(hào)直接作為INA121的輸入信號(hào),不需要反饋回到LMC6482。這種連接方式可以減少整個(gè)電路的延遲和失真。
當(dāng)將INA121作為前級(jí)放大器,LMC6482作為后級(jí)放大器時(shí),它們之間的連接方式主要有以下幾種: 差分輸入連接: 在差分輸入連接方式下,可以將信號(hào)輸入到INA121的正負(fù)極輸入端,這樣INA121可以對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行差分放大和濾波處理。然后將INA121的輸出信號(hào)作為LMC6482的輸入信號(hào),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的高質(zhì)量放大和處理。差分輸入連接可以有效地抵消輸入信號(hào)中的共模噪聲,從而提高信號(hào)的信噪比和動(dòng)態(tài)范圍。
單端輸入連接: 在單端輸入連接方式下,如果信號(hào)是單端信號(hào),可以將信號(hào)輸入到INA121的正極或負(fù)極輸入端,將另一個(gè)輸入端接地,然后將INA121的輸出信號(hào)作為LMC6482的輸入信號(hào)。這種連接方式可以簡化電路設(shè)計(jì),并且可以實(shí)現(xiàn)對(duì)單端信號(hào)的高質(zhì)量放大和處理。但是,需要注意的是,在這種連接方式下,由于沒有差分放大器的抵消作用,輸入信號(hào)中的共模噪聲可能會(huì)被放大。 非反饋連接: 在非反饋連接方式下,LMC6482的輸出信號(hào)直接作為INA121的輸入信號(hào),不需要反饋回到LMC6482。這種連接方式可以減少整個(gè)電路的延遲和失真,并且可以提高放大器的帶寬和速度。
儀表放大器做前級(jí),軌到軌放大器做后級(jí),這樣的設(shè)計(jì)有什么優(yōu)點(diǎn)?
將儀表放大器作為前級(jí)放大器,軌到軌放大器作為后級(jí)放大器的設(shè)計(jì)具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn): 儀表放大器具有高增益、高精度和低噪聲等特點(diǎn),可以放大微弱信號(hào)并減少噪聲干擾,從而提高信號(hào)質(zhì)量和精度。 軌到軌放大器具有較大的輸入和輸出范圍,可以處理各種輸入信號(hào)的變化和幅度范圍,從而保持信號(hào)的完整性。 由于軌到軌放大器可以將信號(hào)放大到較高的增益,同時(shí)保持良好的帶寬和穩(wěn)定性,因此它們適用于許多需要高增益的應(yīng)用場景。
儀表放大器和軌到軌放大器都是一些常見的放大器,它們之間的接口和交互設(shè)計(jì)較為簡單和可靠,使得這樣的設(shè)計(jì)可以較快地實(shí)現(xiàn)并且具有較高的可靠性。 感應(yīng)電壓只有幾十個(gè)毫伏。在檢測幅值之前必須進(jìn)行有效的放大,放大倍數(shù)一般要大于 100 倍(40db)。 最簡單的設(shè)計(jì)可以只是用一階共射三極管放大電路就可以滿足要求,如下圖所示:
上圖中放大后直接輸出,只要保證單片機(jī)的 AD 采集速率大于 20kHz 的 5-10 倍,連續(xù)采集 5-10 個(gè)周期的電壓信號(hào)(大約 100 數(shù)據(jù)左右),就可以直接從采集的數(shù)據(jù)中最大值減去最小值獲得信號(hào)的峰峰值,峰峰值越大,表示距離導(dǎo)線越近。
上面電路D1和D2進(jìn)行半波檢波,輸出部分 C4, R3 是進(jìn)行濾波作用,輸出即為直流,接入單片機(jī)ADC即可。
檢流電阻差分放大電路
1、開路:開路是 指電路中兩點(diǎn)間無電 流通過或 阻抗值(或電阻值)非常大的導(dǎo)體連接時(shí)的電路狀態(tài)。 2、短 路:短路是指電路或電路中的一部分被短接。 3、通路:在閉合電路中,從電源正極流出,經(jīng)過用電器,返回負(fù)極,形成完整的回路,稱之為通路,也叫做閉合電路。
一、輸入阻抗
輸入阻抗是指一個(gè)電路輸入端的等效阻抗。在輸入端上加上一個(gè)電壓源U,測量輸入端的電流I,則輸入阻抗Rin就是U/I。你可以把輸入端想象成一個(gè)電阻的兩端,這個(gè)電阻的阻值,就是輸入阻抗。 輸入阻抗跟一個(gè)普通的電抗元件沒什么兩樣,它反映了對(duì)電流阻礙作用的大小。 對(duì)于電壓驅(qū)動(dòng)的電路,輸入阻抗越大,則對(duì)電壓源的負(fù)載就越輕,因而就越容易驅(qū)動(dòng),也不會(huì)對(duì)信號(hào)源有影響;而對(duì)于電流驅(qū)動(dòng)型的電路,輸入阻抗越小,則對(duì)電流源的負(fù)載就越輕。 因此,我們可以這樣認(rèn)為:如果是用電壓源來驅(qū)動(dòng)的,則輸入阻抗越大越好;如果是用電流源來驅(qū)動(dòng)的,則阻抗越小越好。(注:只適合于低頻電路,在高頻電路中,還要考慮阻抗匹配問題。另外如果要獲取最大輸出功率時(shí),也要考慮阻抗匹配問題)
二、輸出阻抗
無論信號(hào)源或放大器還有電源,都有輸出阻抗的問題。輸出阻抗就是一個(gè)信號(hào)源的內(nèi)阻。本來,對(duì)于一個(gè)理想的電壓源(包括電源),內(nèi)阻應(yīng)該為0,或理想電流源的阻抗應(yīng)當(dāng)為無窮大。輸出阻抗在電路設(shè)計(jì)最特別需要注意。 輸入阻抗指器件作為前級(jí)電路的負(fù)載時(shí)呈現(xiàn)的阻抗,輸入阻抗越大的器件對(duì)前級(jí)電路的影響越小,所以輸入阻抗是大一點(diǎn)好。 輸出阻抗指器件驅(qū)動(dòng)后級(jí)電路時(shí)呈現(xiàn)的阻抗,相當(dāng)于電源的“內(nèi)阻”,輸出阻抗大了會(huì)削弱器件的帶載能力,所以它是小一點(diǎn)好。 簡單的說運(yùn)放的輸入阻抗一個(gè)是1M(歐姆)另一個(gè)是100M,當(dāng)前級(jí)輸出為1uA電流時(shí)在1M上的電壓為1V,在100M上為100V。這就是輸入阻抗高的好處。當(dāng)然這是在前級(jí)輸出阻抗為0的情況下。這就說明前級(jí)有微小的變化后級(jí)都可以分辯。如果輸出阻抗不為0而是1M(1M的可能性是不存在的)可以計(jì)算一下運(yùn)放輸入的分壓比就會(huì)了解為什么輸出阻抗要低。
編輯:黃飛
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評(píng)論
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