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信号转换电路


应用:
•用于微电流测量装置测量漏电流
•使用光敏电阻、光电池等恒电流传感器场合等
实现:
+ R1 -
最简单的I/v转换器
RL
缺点2 : 受负载影响。
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•I/V转换器
i=is uo=-isR1 要求: •信号源内阻要大 •电流信号远大于运放输入偏置电流
E
UZ VS
单方向多个阈值
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(4) 窗口比较电路
Uo
R1 UR1 RP UR2 R2 ui -1 +1 N2 # Uo2 -1 +1 N1
“1”
# Uo1 & Uo
U
E
UZ VS
O
UR2
UR1
ui
“0”
单方向多个阈值
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uo
ui i F iL R1
iR3 u R1
iL iF iR3 i( 1+
R2 ) R3
uo ui R2 R3 R1 R3
•负载电流大部分由运算放大器提供 •只要合理地选择参数,电路在较小的输入电压作用下,就能 给出较大负载电流
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普通运算放大 器的输出最高 幅值不超过 18V,高压放大 器,其输出最 高幅值一般不 超过40v,且 价格昂贵。
ui iL i1 R1
可以得到较高 的输出电压。
iL
ui 1 R

当需要较大的输出电流,或较高的输出电压(负载ZL有较大的 阻抗值)时,普通的运放可能难以满足要求。采用三极管T来 提高驱动能力,其输出电流可高达几安培,甚至于几十安培。
要求: •低输入失调电流,两输入端对地等电阻 •选用共模抑制比高的运算放大器
同相输入型I/v
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•V/I转换器
V/I转换器用于将输入电压信号转换为与之成线性 关系的电流信号,且输出电流信号具有恒流性质。 按负载接地与否可分为 •负载浮地型 •负载接地型
Uo R ui UR R2 +1 R1
UR
-1
# Uo O U1 U2 ui
un
U2 U1
M N P Q
a)
b)
ui Uo
单方向单阈值
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(4) 窗口比较电路
R1 UR1 RP UR2 R2 ui -1 +1 N2 # Uo2 -1 +1 N1 # Uo1 & Uo
u i>U
R
UR
a)符号
b)传输特性
电压比较器及其特性
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2 集成电压比较器的结构组成
(1)运算放大器中一般不加由 电阻和电容组成的相位校正 网络; (2)可选用转换速率较快的运 算放大器: (3)加接钳位电路,防止运算 放大器的输出级工作于深度 饱和,以提高反转速度; (4)加正反馈。
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1.负载浮地型电压/电流变换器
v i1 iL i R1
i1 iL
vi R1
负载阻抗中的电流与输入电压 负载阻抗中的电流与输入电压 成正比,而与负载阻抗无关 成正比,而与负载阻抗无关 缺点:要求信号源和运算放大 信号源提供微小电流,运算放 器都能给出要求的负载电流值 大器给出要求的负载电流值
R
u i<U
R
u i>U
R
O
UR
ui
O
UR
ui
同相输入型
反相输入型
(a)最基本的比较电路(基本差动输入)
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3 电压比较器的几种典型应用
(1) 电平比较电路---过零比较器
-1 # +1 u
i
ui Uo
-1 # +1 Uo
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•电压电流转换电路应Fra bibliotek:• 远距离监控中, v/I • 电流信号测量中, I/v
要求: • I/v转换器有低的输入阻抗及输出阻抗 • v/I转换器有高的输入阻抗及输出阻抗
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ib
反相输入型I/v
缺点:测量微电流需要大阻值, 影响精度,输出端噪声大。
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•I/V转换器
u1=-isR1
R1 uo=isR1 (1 ) R2
R1
u1
R2
ui=iR1
uo=iR1 (1
R2 ) R3
应用:
•用于微电流测量装置测量漏电流
•使用光敏电阻、光电池等恒电流传感器场合等
实现:
+ ui=isR1 -
最简单的I/v转换器
缺点1 : 测量微电流需要大阻值, 影响电路状态。
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•I/V转换器
I/v转换器用于将输入电流信号转换为与之成线性关系的 输出电压信号.
∞ + - N1

电压比较器的电路结构框图
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3 电压比较器的几种典型应用
(1) 电平比较电路
UR
-1 # +1 u
i
ui Uo
-1 # +1 Uo
UR Uo
优点:结构简单 缺点:共模输入
u i<U
Uo
R
u i>U
优点:结构简单 缺点:共模输入
u i<U
Uo
Uo
R
u i>U
R
u i<U
R
u i>U
R
O
UR
ui
O
UR
ui
同相输入型
反相输入型
过零比较器
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3 电压比较器的几种典型应用
(2) 求和比较电路
ui U + R1 R2 Σ + Uo ∞
(三)信号变换电路
1、电压比较电路 2、电压电流转换电路
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电压比较电路
1 功能、符号
用来比较两个输入模拟电压信号的大小 • 阈值电压 • 电路特点
ui -1 # +1 Uo O UR ui u i<U
R
Uo
•I/V转换器
I/v转换器用于将输入电流信号转换为与之成线性关系的 输出电压信号.
应用:
•用于微电流测量装置测量漏电流
•使用光敏电阻、光电池等恒电流传感器场合等
实现:
最简单的I/v转换器
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•I/V转换器
I/v转换器用于将输入电流信号转换为与之成线性关系的 输出电压信号.
UR
ui Uo
M N P Q un
UR
R1 U R2
R
(b)求和比较电路(阈值可变) a)
UR
ui Uo M N
un
优点:阈值可变 缺点:振铃现象
P
Q
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(3) 滞回比较电路(回差电压比较器) 两个阈值:
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第二章 信号处理电路
本章主要内容
1、集成运算放大器基础 2、典型信号处理电路
•放大电路基本形式 •基本运算电路 •信号转换电路
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