1.比例運(yùn)算放大電路使用場景:
在傳感器的電路設(shè)計(jì)中,由于傳感器采集輸出的信號一般為模擬電壓信號,且電壓幅值較小,不易被其他電路使用處理;因此需要工程師設(shè)計(jì)一個硬件電路,將幅值較小的電壓信號通過這個硬件電路運(yùn)算放大到幅值較大的電壓信號,以便交由其他電路處理運(yùn)算,如單片機(jī);這個硬件電路就可以是比例運(yùn)算放大電路。
2.比例運(yùn)算放大電路原理:
5倍比例放大電路圖
如上圖所示,比例運(yùn)算放大電路的關(guān)鍵參數(shù)之一是放大系數(shù),也是硬件工程師通過電路的設(shè)計(jì)需要達(dá)到的目標(biāo)功能指標(biāo);具體計(jì)算方法如下:
由于運(yùn)算放大器的“虛斷”,LM2902運(yùn)算放大器的Pin5引腳電壓等于傳感器信號;又由于運(yùn)算放大器的“虛短”,LM2902運(yùn)算放大器的Pin6引腳電壓等于Pin6引腳;
假設(shè)LM2902運(yùn)算放大電路輸出引腳Pin7電壓為U0,電阻R2的電壓則等于U0在電阻R2與電阻R3的分壓,同時也等于運(yùn)算放大器Pin6引腳的電壓;通過R2與R3分壓電路計(jì)算得出U0=5*傳感器信號電壓
3.設(shè)計(jì)注意事項(xiàng):
(a)運(yùn)算放大比例系數(shù)不宜過大,因?yàn)楸壤禂?shù)過大會導(dǎo)致輸出飽和,接近運(yùn)算放大器的工作電源電壓,使輸入輸出信號比例放大關(guān)系失真,不能真實(shí)的反應(yīng)比例關(guān)系;
(b)運(yùn)算比例放大電路的電阻精度,一般要求1%,以減少因電阻精度的自身誤差導(dǎo)致電路的更大誤差;
審核編輯:彭菁
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原文標(biāo)題:比例運(yùn)算放大電路的硬件電路設(shè)計(jì)
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