新型光傳感器實用放大電路實現(xiàn)
因一級放大倍數(shù)為8位,選擇電阻RJ一10Rz,由此可得運放輸出為:
第2級放大器A。根據(jù)輸入電平在寬范圍改變增益,經(jīng)過2級放大器把光電晶體管VT的入射光電平放大到足夠檢測到的電平,再經(jīng)過同步檢波器與低通濾波器后加到A 比較器的同相輸入端,與加在反相輸入端通過R 設(shè)定的電壓進行比較,若超過Rr 設(shè)定的電壓,A 輸出高電平,最后經(jīng)2級反相器整形輸出 。
近年來,數(shù)字電路呈主導(dǎo)應(yīng)用,但是,信號的檢出、測量等還是模擬信號,因此,必須對此類放大器進行深入研究。采用運算放大器設(shè)計的傳感器放大電路其改進的措施主要有:
(1)負反饋特性
對于多級級聯(lián)的放大器電路,為防止巴克豪森振蕩,負反饋不可太深,同時引入相位補償電容。
(2)電源電壓選用
包含直流的低頻放大電路,其輸出電壓通常在5~10 V,因此,如果要求較高的輸出電平,運算放大器的直流電壓應(yīng)選擇大于10 V 以上,這樣可以避免放大器輸出峰值超過電源電壓而形成電源的波動。同時,物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場合大部分是微弱信號,因此,必須充分考慮電源去耦,通常在直流電源進入運放之前加入100 Ω去耦電阻。
(3)輸入濾波器設(shè)計
對于高精度mV 級的DC放大器 ,其各種交流干擾都將成為放大器寄生信號的重要信號源,因此,必須在運算放大器的輸入端加輸入濾波器,通常由一個大電阻(4.7 kΩ)和一個小電容(3.3μF)構(gòu)成RC濾波,如圖3所示。
5 結(jié)語
本文給出的放大器的設(shè)計理論和方法主要適用光傳感器應(yīng)用場合,以三級獨立和關(guān)聯(lián)設(shè)計為特點,通過驅(qū)動電路、阻抗設(shè)計、負反饋、濾波設(shè)計、電源低耗設(shè)計、整形輸出等技術(shù)的引入,使放大器具有低噪聲、靈敏度高、波動性好、低能耗、微型化、壽命長等特點。
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