测控电路-习题课.pptx

“测控电路测控电路”习题课习题课解：（解：（1 1）根据电路结构，已知）根据电路结构，已知，所以，差动放大器输出所以，差动放大器输出uouo与电桥输出与电桥输出v1v1和和v2v2之间的关系为之间的关系为 当当 时，时，（2）如果）如果 所以该电路能够抑制共模电压和放大差模电压；所以该电路能够抑制共模电压和放大差模电压；（3 3）当室温时（未加热），用电位器）当室温时（未加热），用电位器WDWD调节电桥输出的零点；调节电桥输出的零点；POT2 POT2用来调节电路的放大增益。用来调节电路的放大增益。（4 4）该差动电路的输入端）该差动电路的输入端v v1 1和和v v2 2直接接地，调节调零电位器即可直接接地，调节调零电位器即可 实现调零。实现调零。“测控电路测控电路”习题课习题课2.2.如图如图2 2所示，为同相串联结构的双运放高共模抑制比放大所示，为同相串联结构的双运放高共模抑制比放大电路，已经知道输入共模电压电路，已经知道输入共模电压 ，输入差模，输入差模电压电压 。（。（1 1）试推导此放大电路的输入输出关）试推导此放大电路的输入输出关系；（系；（2 2）说明此电路在什么条件下可获得零共模增益；）说明此电路在什么条件下可获得零共模增益；（3 3）此时电路的差动闭环增益是多少？）此时电路的差动闭环增益是多少？uoui2ui1R4R3uo1R2R1+-+N2+-+N1图图2 双运放高共模抑制比放大电路双运放高共模抑制比放大电路（同相串联结构）（同相串联结构）解：（解：（1 1）根据电路结构，已知）根据电路结构，已知u uo1o1=(1+=(1+R R2 2/R R1 1)u ui1i1(u uo1o1u ui2i2)/)/R R3 3=(=(u ui2i2u uo o)/)/R R4 4解出解出u uo o=(1+=(1+R R4 4/R R3 3)u ui2i2-(1+-(1+R R2 2/R R1 1)()(R R4 4/R R3 3)u ui1i1由于由于 所以放大电路的输入输出关系：所以放大电路的输入输出关系：（2 2）为了获得零共模增益，必须取）为了获得零共模增益，必须取 R R1 1/R R2 2=R R4 4/R R3 3。（3 3）此时，电路的差动闭环增益为）此时，电路的差动闭环增益为K Kd d=1+R=1+R4 4/R/R3 3“测控电路测控电路”习题课习题课3.3.如图如图3 3所示，为三运放高共模抑制比放大电路，所示，为三运放高共模抑制比放大电路，N N1 1、N N2 2、N N3 3工作在理想状态，已经知道流过工作在理想状态，已经知道流过R R1 1、R R0 0和和R R2 2的电流为的电流为 。（1 1）试推导此放大电路的输入输出关系；）试推导此放大电路的输入输出关系；（2 2）求出此电路的差模增益；）求出此电路的差模增益；（3 3）如果）如果R R1 1=R R2 2=100k=100k，R R0 0=10k=10k，R R3 3=R R4 4=20k=20k，R R5 5=R R6 6=60k=60k，N N2 2同相输入端接地，试求此时该电路的差模增益值？同相输入端接地，试求此时该电路的差模增益值？（4 4）电路的共模抑制能力是否降低？为什么？）电路的共模抑制能力是否降低？为什么？“测控电路测控电路”习题课习题课“测控电路测控电路”习题课习题课ui1ui2uo1uo2R1R0R2R7RP1R8R3R4R6uoR5+-+N1IR-+N2-+N3u-u+图图3 三运放高共模抑制比放大电路三运放高共模抑制比放大电路 “测控电路测控电路”习题课习题课解：（解：（1 1）由于已知）由于已知所以所以 于是，输入级的输出电压为于是，输入级的输出电压为 输入级的差模增益为输入级的差模增益为“测控电路测控电路”习题课习题课对对N N3 3放大器，放大器，所以，系统总输出为：所以，系统总输出为：（2 2）系统差模增益为：）系统差模增益为：（3 3）当）当N N2 2同相输入端接地时，同相输入端接地时，电路的差模增益值为电路的差模增益值为-63.-63.(4)(4)电路的共模抑制能力将降低，因电路的共模抑制能力将降低，因N N2 2同相输入端接地，即同相输入端接地，即u ui2i2=0=0，u ui1i1的共模电压无法与的共模电压无法与u ui2i2的共模电压相抵消。的共模电压相抵消。“测控电路测控电路”习题课习题课4.4.如图如图4 4所示为线性电桥放大电路，所示为线性电桥放大电路，若若u u采用直流电压，其值采用直流电压，其值10V10V，R R1 1R R3 3=R R120120，R R0.240.24时，试求输出电压时，试求输出电压o o 的值。如果要使失调电压的值。如果要使失调电压和失调电流各自引起的输出小于和失调电流各自引起的输出小于1mV1mV，那么输入失调电压和输入，那么输入失调电压和输入失调电流应分别为多少？失调电流应分别为多少？uoR3R2=R（1+）R1uuaR1ub-+N图图4 线性电桥放大电路线性电桥放大电路“测控电路测控电路”习题课习题课解：由图解：由图4 4 线性电桥放大电路线性电桥放大电路如果如果R R2 2=R(1+),R=R(1+),R1 1=R R3 3=R=R若运放为理想工作状态，即若运放为理想工作状态，即u ua a=u=ub b“测控电路测控电路”习题课习题课将题中已知条件代入，可得将题中已知条件代入，可得U Uo o=U UR R/(2/(2R R)=-10mV)=-10mV。设输入失调电压为设输入失调电压为u u0s0s和输入失调电流为和输入失调电流为I I0s0s，当输出失调电压小于当输出失调电压小于1mV1mV时，时，输入失调电压输入失调电压u u0s0s(110(11033)/(1+)/(1+R R2 2/R R1 1)=0.5mV)=0.5mV；输入失调电流为输入失调电流为I I0 0s s(110(11033)/)/R R3 3(1+(1+R R2 2/R R1 1)=4.17A;)=4.17A;或者，输入失调电流为或者，输入失调电流为I I0 0s s(110(11033)/)/R R1 1(1+(1+R R2 2/R R1 1)=4.17A)=4.17A。