年沈阳师范学院学报自然科学版第期‘州‘高精度集成运放及其在数据采集系统中的应用朱明光李瑶物理系摘要本文主耍介绍了乙的内部结构和工作原理,并在此基础上介绍其在计算机自动控制的数据采集系统中的应用关键词数据采集系统集成运放调制器时钟发生器,共模抑制比引言在计算机实施自动控制系统中,首先要对各种传感器输出的信号进行放大处理,经转换器变成数字信号送人计算机,此部分电路通常称为数据采集系统若使计算机能够实现高精度控制,对数据采集系统中的信号放大器和转换器的高精度要求就显得非常重要设计者们虽然采用了高精度转换器,但是对于信号放大器自身产生的失调和漂移却无能为力,因而使控制精度达不到理想的要求本文主要介绍由美国公司设计生产的高精度集成运放及其在数据采集系统中的应用,解决了信号放大器自身的失调和漂移问题的内部结构和工作原理了去是采用先进的工艺制造的高精度、低漂移、高输人阻抗的自稳零集成运算放大器,它采用动态校零原理清除了器件固有的失调和漂移,对数据采集系统来讲它是一个理想的放大器·的几种主要电参数如表所示输人失调温漂系数输人阻抗共模抑制转换速度电源电压电压产拜℃比产士士一士收稿日期一一©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net第期朱明光等高精度集成运放及其在数据采集系统中的应用外引脚功能和内部电路结构分别如表,图和图所示引脚功能引脚功能记忆电容内外时钟选择记忆电容外时钟输人非小份阶粉卜一一屏蔽保护内时钟输出、任‘】‘·反相输人正电源吕一同相输人输出屏蔽保护箱位输出负电源电容返回粉位电路时仲发生器锐放六卜比日内调夸呀器人八卜一州零放大器乙的工作原理是一种新型自稳零调制型集成运放,所谓调制放大器就是把输出信号大多为直流变成交流信号放大后,再转换成直流信号的放大器,这样可使运放的漂移和失调分量不再出现内部主要包括主放大器、零放大器、摸拟开关和、籍位电路、内调制器和时钟发生器,摸拟开关、受时钟发生器产生的时钟控制工作时,在时钟电路控制下当导通、关断时,首先是补偿零放大器自身失调的补偿电压使。充电,然后模拟开关关断、导通,补偿主放大器失调的补偿电压对。充电,充在。和氏上的补偿电压分别叠加在各自放大器前级的场效应管的栅极电位上,此电压刚好与各自放大器产生的©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net沈阳师范学院学报自然科学版年失调电压相抵消,在时钟作用下,放大器不断地进行周期性的动态补偿,从而实现了主放大器的低失调和低漂移化的动态校零集成电路的应用该集成电路是一种高增益、高精度、高输人阻抗和高共模抑制比的直祸式放大器,它可应用于任何放大直流小信号的电路中,和普通运放一样可接成同相放大、反相放大和差动放大形式在数据采集系统中应用时要根据所使用的传感器输出电压的形式不同而应采用不同的输人形式对于无共模信号的传感器如热电偶、一般采用同相输人形式,对于有共模信号输出的传感器则必须采用差动输人形式,前者更能体现运放的高输人阻抗,后者则更能体现运放的高共模抑制比下面以构成的同相放大器作为转换器的前置放大器为例说明电路的工作原理和使用该集成电路的注意事项此电路是为热电偶传感器设计的信号放大电路,热电偶输出的缓慢变化的电压为一,而转换器的输人电压为一,所以放大器的放大倍数为倍电路原理如图所示”电路中由一、一。组成输入端滤波电路,属两级,型滤波网络,其作用主要是平滑热电偶输出的缓变信号,并滤除外界干扰对电路的影响,由、两只二极管正反并接于放大器的两输入端,主要起输人籍位保护作用,若输人端有大幅度脉冲干扰时将会使,、导通,将输人端电位籍位于,不致大信号损坏集成电路,而、对。一信号呈截止状态,对输入信号无衰减·此放大电路的放大倍数。,‘,调整大小可使。©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net‘第垂勘朱明光等高精度集成运放。及其在数据采集系统中的应用石脚是在时钟控制下工作的,内部时钟工作时斩波频率将引起输出端微小的尖峰脉冲干扰,由、组成的滤波电路能有效地抑制尖峰脉冲干扰此电路在实验室经长时间模