特殊功能放大器有哪些？如何實(shí)現(xiàn)微弱信號(hào)放大？

以下內(nèi)容中，小編將對運(yùn)算放大器的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行著重介紹和闡述，希望本文能幫您增進(jìn)對運(yùn)算放大器的了解，和小編一起來看看吧。

一、特殊功能放大器有哪些

理論上可以使用標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)放實(shí)現(xiàn)任何運(yùn)算、放大的功能，但是受限一些電路的復(fù)雜度、外圍器件的精度等原因，自己搭建的特殊功能運(yùn)放電路性能并不出眾，因此器件廠家就會(huì)將這些常用的功能電路進(jìn)一步集成，這就產(chǎn)生了功能放大器。

1）儀表放大器

其特點(diǎn)是極高的輸入阻抗和極高的共模抑制比，因此特別適合作為傳感器等高精度、小信號(hào)調(diào)理電路的前級(jí)放大。

2）差動(dòng)放大器

和標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)放的區(qū)別，就是將外圍電阻集成到芯片中，激光校準(zhǔn)電阻保證了電路增益精度的同時(shí)，又使電路具有較高的共模抑制比，很適合作為ADC的前級(jí)驅(qū)動(dòng)電路。

3）壓控增益放大器

可通過外部電壓Vg來連續(xù)控制放大器的增益，一般簡稱為VGA或VCA，有V/V線性和dB線性兩種，也有正控制和負(fù)控制兩種。一般在自動(dòng)增益控制（AGC）系統(tǒng)中被普遍使用。

4）程控增益放大器

顧名思義，可以通過程序來控制放大器的增益，一般簡稱為PGA。主要用于被測信號(hào)幅度不定且變化較大的場景，需要根據(jù)ADC的采樣值去動(dòng)態(tài)調(diào)整系統(tǒng)的放大倍數(shù)，使ADC的采樣值在最佳范圍之內(nèi)。

二、如何實(shí)現(xiàn)微弱信號(hào)放大？

傳感器+運(yùn)算放大器+ADC+處理器是運(yùn)算放大器的典型應(yīng)用電路，在這種應(yīng)用中，一個(gè)典型的問題是傳感器提供的電流非常低，在這種情況下，如何完成信號(hào)放大？張世龍指出，對于微弱信號(hào)的放大，只用單個(gè)放大器難以達(dá)到好的效果，必須使用一些較特別的方法和傳感器激勵(lì)手段，而使用同步檢測電路結(jié)構(gòu)可以得到非常好的測量效果。這種同步檢測電路類似于鎖相放大器結(jié)構(gòu)，包括傳感器的方波激勵(lì)，電流轉(zhuǎn)電壓放大器，和同步解調(diào)三部分。他表示，需要注意的是電流轉(zhuǎn)電壓放大器需選用輸入偏置電流極低的運(yùn)放。另外同步解調(diào)需選用雙路的SPDT模擬開關(guān)。

另有工程師朋友建議，在運(yùn)放、電容、電阻的選擇和布板時(shí)，要特別注意選擇高阻抗、低噪聲運(yùn)算和低噪聲電阻。有網(wǎng)友對這類問題的解決也進(jìn)行了補(bǔ)充，如網(wǎng)友“1sword”建議：

1)電路設(shè)計(jì)時(shí)注意平衡的處理，盡量平衡，對于抑制干擾有效，這些在美國國家半導(dǎo)體、BB(已被TI收購)、ADI等公司關(guān)于運(yùn)放的設(shè)計(jì)手冊中均可以查到。

2)推薦加金屬屏蔽罩，將微弱信號(hào)部分罩起來(開個(gè)小模具)，金屬體接電路地，可以大大改善電路抗干擾能力。

3)對于傳感器輸出的nA級(jí)，選擇輸入電流pA級(jí)的運(yùn)放即可。如果對速度沒有多大的要求，運(yùn)放也不貴。儀表放大器當(dāng)然最好了，就是成本高些。

4)若選用非儀表運(yùn)放，反饋電阻就不要太大了，M歐級(jí)好一些。否則對電阻要求比較高。后級(jí)再進(jìn)行2級(jí)放大，中間加入簡單的高通電路，抑制50Hz干擾。

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