基于LF3 9 8的采樣保持放大電路的設(shè)計要點
3 放大保護電路的設(shè)計
由于模數(shù)轉(zhuǎn)換器件的輸入電壓范圍一般為O V~5 V,而模擬信號電壓一般在1V以下,與A/D器件的輸入電壓范圍相比,范圍過小,影響模數(shù)轉(zhuǎn)換的精度.所以在采樣保持器之后,在進行A/D轉(zhuǎn)換之前需要把模擬信號電壓最大電壓放大到接近模數(shù)轉(zhuǎn)換器件的VREF+。
本放大電路采用OP_07作為運算放大電路主要器件,由于OP-07運算放大器輸出端的電壓在-15 V~+15 V變化.遠遠超過模數(shù)轉(zhuǎn)換器信號電壓輸入范圍。很容易燒壞模數(shù)轉(zhuǎn)換器,因此在放大電路之后要接保護電路,然后信號才能進入A/D轉(zhuǎn)換器進行模數(shù)轉(zhuǎn)換。
放大保護電路的設(shè)計如圖3所示。
從式(1)可看出,Vinad不會超過A/D轉(zhuǎn)換器的VREF+的值。反向接二級管的作用是當運放的輸出端輸出負電壓時,形成了從地流向運算放大器的電流,避免了A/D轉(zhuǎn)換器的輸入電流為負電壓而損壞A/D轉(zhuǎn)換器的情況。
4 放大保護電路設(shè)計要點
4.1 保護電路采用電阻分壓
圖3中采用電阻分壓的辦法使進入A/D轉(zhuǎn)換器的輸入信號電壓控制在0 V~5 V之間,如果這里采用5 V的穩(wěn)壓二極管也可以起到保護A/D的作用。但是信號的線性增大不能通過A/D轉(zhuǎn)換器體現(xiàn)出來,所以這里的保護電路采用電阻分壓更合理。
4.2 運放電路抑制零點漂移的設(shè)計
不同的運算放大器抑制失調(diào)和漂移的性能是不同的,本電路中雖然選取了低失調(diào)低漂移的運算放大器OP-07,但實際使用中我們發(fā)現(xiàn)仍然存在失調(diào)和漂移。為了提高放大信號的精度,因此在電路中要設(shè)計凋零電路.圖3中由J4和RP1組成了調(diào)零電路。當采用調(diào)線端子使反相輸入端和同相輸入端短路時認為輸入信號為0 V,則調(diào)節(jié)電位器RP1,使輸出端6的Vo=0 V。
4.3 補償電阻的計算和選取
圖3采用的同相比例放大電路,圖中補償電阻R1的值為:R1=R2//R9=3.8 k,在實際選取電阻時通常使R1=R2,特別當反饋電阻R9>>R2時,這種選取更精確一些。此電路經(jīng)過實際運用,漂移調(diào)零電路電位器調(diào)節(jié)靈敏。保護電路的設(shè)計對于模數(shù)轉(zhuǎn)換器起到了保護作用,不存在燒壞芯片的現(xiàn)象。
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