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关于电路中各种接地的方法:数字地、模拟地、信号地等等

关于电路中各种接地的方法:数字地、模拟地、信号地等等
关于电路中各种接地的方法:数字地、模拟地、信号地等等

关于接地:数字地、模拟地、信号地、交流地、直流地、屏蔽地、浮地

除了正确进行接地设计、安装,还要正确进行各种不同信号的接地处理。控制系统中,大致有以下几种地线:

(1)数字地:也叫逻辑地,是各种开关量(数字量)信号的零电位。

(2)模拟地:是各种模拟量信号的零电位。

(3)信号地:通常为传感器的地。

(4)交流地:交流供电电源的地线,这种地通常是产生噪声的地。

(5)直流地:直流供电电源的地。

(6)屏蔽地:也叫机壳地,为防止静电感应和磁场感应而设。以上这些地线处理是系统设计、安装、调试中的一个重要问题。下面就接地问题提出一些看法:

(1)控制系统宜采用一点接地。一般情况下,高频电路应就近多点接地,低频电路应一点接地。在低频电路中,布线和元件间的电感并不是什么大问题,然而接地形成的环路的干扰影响很大,因此,常以一点作为接地点;但一点接地不适用于高频,因为高频时,地线上具有电感因而增加了地线阻抗,同时各地线之间又产生电感耦合。一般来说,频率在1MHz以下,可用一点接地;高于10MHz时,采用多点接地;在1~10MHz之间可用一点接

地,也可用多点接地。

(2)交流地与信号地不能共用。由于在一段电源地线的两点间会有数mV甚至几V电压,对低电平信号电路来说,这是一个非常重要的干扰,因此必须加以隔离和防止。

(3)浮地与接地的比较。全机浮空即系统各个部分与大地浮置起来,这种方法简单,但整个系统与大地绝缘电阻不能小于50MΩ。这种方法具有一定的抗干扰能力,但一旦绝缘下降就会带来干扰。还有一种方法,就是将机壳接地,其余部分浮空。这种方法抗干扰能力强,安全可靠,但实现起来比较复杂。

(4)模拟地。模拟地的接法十分重要。为了提高抗共模干扰能力,对于模拟信号可采用屏蔽浮技术。对于具体模拟量信号的接地处理要严格按照操作手册上的要求设计。

(5)屏蔽地。在控制系统中为了减少信号中电容耦合噪声、准确检测和控制,对信号采用屏蔽措施是十分必要的。根据屏蔽目的不同,屏蔽地的接法也不一样。电场屏蔽解决分布电容问题,一般接大地;电磁场屏蔽主要避免雷达、电台等高频电磁场辐射干扰。利用低阻金属材料高导流而制成,可接大地。磁场屏蔽用以防磁铁、电机、变压器、线圈等磁感应,其屏蔽方法是用高导磁材料使磁路闭合,一般接大地为好。当信号电路是一点接地时,低频电缆的屏蔽层也应一点接地。如果电缆的屏蔽层地点有一个以上时,将产生噪声电流,形成噪声干扰源。当一个电路有一个不接地的信号源与系统中接地的放大器相连时,输入端的屏蔽应

接至放大器的公共端;相反,当接地的信号源与系统中不接地的放大器相连时,放大器的输入端也应接到信号源的公共端。

对于电气系统的接地,要按接地的要求和目的分类,不能将不同类接地简单地、任意地连接在一起,而是要分成若干独立的接地子系统,每个子系统都有其共同的接地点或接地干线,最后才连接在一起,实行总接地。

-------------------------------EDN China技术论坛https://www.doczj.com/doc/f513456976.html,/bbs/def.asp -------------------

Q1:为什么要接地?

Answer:接地技术的引入最初是为了防止电力或电子等设备遭雷击而采取的保护性措施,目的是把雷电产生的雷击电流通过避雷针引入到大地,从而起到保护

建筑物的作用。同时,接地也是保护人身安全的一种有效手段,当某种原因引起的相线(如电线绝缘不良,线路老化等)和设备外壳碰触时,设备的外壳就会有危险

电压产生,由此生成的故障电流就会流经PE线到大地,从而起到保护作用。随着电子通信和其它数字领域的发展,在接地系统中只考虑防雷和安全已远远不能满足

要求了。比如在通信系统中,大量设备之间信号的互连要求各设备都要有一个基准…地?作为信号的参考地。而且随着电子设备的复杂化,信号频率越来越高,因

此,在接地设计中,信号之间的互扰等电磁兼容问题必须给予特

别关注,否则,接地不当就会严重影响系统运行的可靠性和稳定性。最近,高速信号的信号回流技术

中也引入了“地”的概念。

Q2:接地的定义

Answer:

在现代接地概念中、对于线路工程师来说,该术语的含义通常是…线路电压的参考点?;对于系统设计师来说,它常常是机柜或机架;对电气工程师来说,它是绿色

安全地线或接到大地的意思。一个比较通用的定义是“接地是电流返回其源的低阻抗通道”。注意要求是”低阻抗”和“通路”。

Q3:常见的接地符号

Answer:

PE,PGND,FG-保护地或机壳;BGND或DC-RETURN-直流-48V(+24V)电源(电池)回流;GND-工作地;DGND-数字地;

AGND-模拟地;LGND-防雷保护地

GND在电路里常被定为电压参考基点。

从电气意义上说,GND分为电源地和信号地。PG是Power Ground(电源地)的缩写。另一个是Signal Ground(信号地)。实际上它们可能是连在一起的(不一定是混在一起哦!)。两个名称,主要是便于对电路进行分析。

进一步说,还有因电路形式不同而必须区分的两种“地”:数字地,

模拟地。

数字地和模拟地都有信号地、电源地两种情况。数字地和模拟地之间,某些电路可以直接连接,有些电路要用电抗器连接,有些电路不可连接。

Q4:合适的接地方式

Answer:

接地有多种方式,有单点接地,多点接地以及混合类型的接地。而单点接地又分为串联单点接地和并联单点接地。一般来说,单点接地用于简单电路,不同功能模块

之间接地区分,以及低频(f<1MHz)电子线路。当设计高频(f>10MHz)电路时就要采用多点接地了或者多层板(完整的地平面层)。

Q5:信号回流和跨分割的介绍

Answer:对于一个电子信号来说,它需要寻找一条最低阻抗的电流回流到地的途径,所以如何处理这个信号回流就变得非常的关键。

第一,根据公式可以知道,辐射强度是和回路面积成正比的,就是说回流需要走的路径越长,形成的环越大,它对外辐射的干扰也越大,所以,PCB布板的时候要

尽可能减小电源回路和信号回路面积。

第二,对于一个高速信号来说,提供有好的信号回流可以保证它

的信号质量,这是因为PCB上传输线的特性阻抗一般是以地层(或电源层)为参考来计算的,如果

高速线附近有连续的地平面,这样这条线的阻抗就能保持连续,如果有段线附近没有了地参考,这样阻抗就会发生变化,不连续的阻抗从而会影响到信号的完整性。

所以,布线的时候要把高速线分配到靠近地平面的层,或者高速线旁边并行走一两条地线,起到屏蔽和就近提供回流的功能。第三,为什么说布线的时候尽量不要跨电源分割,这也是因为信号跨越了不同电源层后,它的回流途径就会很长了,容易受到干扰。当然,不是严格要求不能跨越电

源分割,对于低速的信号是可以的,因为产生的干扰相比信号可以不予关心。对于高速信号就要认真检查,尽量不要跨越,可以通过调整电源部分的走线。(这是针

对多层板多个电源供应情况说的)

Q6:为什么要将模拟地和数字地分开,如何分开?

Answer:模拟信号和数字信号都要回流到地,因为数字信号变化速度快,从而在数字地上引起的噪声就会很大,而模拟信号是需要一个干净的地参考工作的。

如果模拟地和数字地混在一起,噪声就会影响到模拟信号。

一般来说,模拟地和数字地要分开处理,然后通过细的走线连在一起,或者单点接在一起。总的思想是尽量阻隔数字地上的噪声窜到模拟地上。当然这也不是非常严

格的要求模拟地和数字地必须分开,如果模拟部分附近的数字地还是很干净的话可以合在一起。

Q7:单板上的信号如何接地?

Answer:对于一般器件来说,就近接地是最好的,采用了拥有完整地平面的多层板设计后,对于一般信号的接地就非常容易了,基本原则是保证走线的连续

性,减少过孔数量;靠近地平面或者电源平面,等等。

Q8:单板的接口器件如何接地?

Answer:有些单板会有对外的输入输出接口,比如串口连接器,网口RJ45连接器等等,如果对它们的接地设计得不好也会影响到正常工作,例如网口互连

有误码,丢包等,并且会成为对外的电磁干扰源,把板内的噪声向外发送。一般来说会单独分割出一块独立的接口地,与信号地的连接采用细的走线连接,可以串上

0欧姆或者小阻值的电阻。细的走线可以用来阻隔信号地上噪音过到接口地上来。同样的,对接口地和接口电源的滤波也要认真考虑。

Q9:带屏蔽层的电缆线的屏蔽层如何接地?

Answer:屏蔽电缆的屏蔽层都要接到单板的接口地上而不是信号地上,这是因为信号地上有各种的噪声,如果屏蔽层接到了信号地上,噪声电压会驱动共模电

流沿屏蔽层向外干扰,所以设计不好的电缆线一般都是电磁干扰的最大噪声输出源。当然前提是接口地也要非常的干净

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混合电路里面做标示用的,VCC表示模拟信号电源,GND表示模拟信号地,VDD表示数字信号电源,VSS表示数字电源地。VCC主要表示Bipolar电路的电源,C表示Collector集电极,电源一般接在NPN的集电极(或PNP的发射极),集成电路刚出现时只有NPN管,后来才有集成进去的PNP管。VDD/VSS一般表示MOS电路的电源和“地”,D/S分别表示MOS管的Drain(漏)/Source(源)。

一、解释VCC:C=circuit 表示电路的意思, 即接入电路的电压;

VDD:D=device 表示器件的意思, 即器件内部的工作电压;

VSS:S=series 表示公共连接的意思,通常指电路公共接地端电压。

二、说明

1、对于数字电路来说,VCC是电路的供电电压,VDD是芯片的

工作电压(通常Vcc>Vdd),VSS是接地点。

2、有些IC既有VDD引脚又有VCC引脚,说明这种器件自身带有电压转换功能。

3、在场效应管(或COMS器件)中,VDD为漏极,VSS为源极,VDD和VSS指的是元件引脚,而不表示供电电压。VDD:电源电压(单极器件);电源电压(4000系列数字电路);漏极电压(场效应管)

VCC:电源电压(双极器件);电源电压(74系列数字电路);声控载波(Voice Controlled Carrier)

VSS:地或电源负极

VEE:负电压供电;场效应管的源极(S)

VPP:编程/擦除电压。

详解:

在电子电路中,VCC是电路的供电电压, VDD是芯片的工作电压:

VCC:C=circuit 表示电路的意思, 即接入电路的电压,D=device 表示器件的意思, 即器件内部的工作电压,在普通的电子电路中,一般Vcc>Vdd !

VSS:S=series 表示公共连接的意思,也就是负极。

有些IC 同时有VCC和VDD,这种器件带有电压转换功能。

在“场效应”即COMS元件中,VDD乃CMOS的漏极引脚,VSS 乃CMOS的源极引脚,这是元件引脚符号,它没有“VCC”的名称,你的问题包含3个符号,VCC / VDD /VSS,这显然是电路符号

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几种接地符号

第1个我用做电源正或数字电路VCC,不用作地.

第2个我用作数字地或数字模拟公共地.

第3个用作模拟地.

第4个当然是机箱外壳或外壳接大地了

模拟地与数字地简单来说:数字地是数字电路部分的公共基准端,即数字电压信号的基准端;

模拟地是模拟电路部分的公共基准端,模拟信号的电压基准端(零电位点)。

一、分为数字地和模拟地的原因:由于数字信号一般为矩形波,带有大量的谐波。如果电路板中的数字地与模拟地没有从接入点分开,数字信号中的谐波很容易会干扰到模拟信号的波形。

当模拟信号为高频或强电信号时,也会影响到数字电路的正常工作。模拟电路涉及弱小信号,但是数字电路门限电平较高,对电源的要求就比模拟电路低些。既有数字电路又有模拟电路的系统中,数字电路产生的噪声会影响模拟电路,使模

拟电路的小信号指标变差,克服的办法是分开模拟地和数字地。存在问题的根本原因是,无法保证电路板上铜箔的电阻为零,在接入点将数字地和模拟地分开,就是为了将数字地和模拟地的共地电阻降到最小。二、数字地和模拟地处理的基本原则如下:如果把模拟地和数字地大面积直接相连,会导致互相干扰。不短接又不妥。对于低频模拟电路,除了加粗和缩短地线之外,电路各部分采用一点接地是抑制地线干扰的最佳选择,主要可以防止由于地线公共阻抗而导致的部件之间的互相干扰。而对于高频电路和数字电路,由于这时地线的电感效应影响会更大,一点接地会导致实际地线加长而带来不利影响,这时应采取分开接地和一点接地相结合的方式。另外对于高频电路还要考虑如何抑制高频辐射噪声,方法是:尽量加粗地线,以降低噪声对地阻抗;满接地,即除传输信号的印制线以外,其他部分全作为地线。不要有无用的大面积铜箔。地线应构成环路,以防止产生高频辐射噪声,但环路所包围面积不可过大,以免仪器处于强磁场中时,产生感应电流。但如果只是低频电路,则应避免地线环路。数字电源和模拟电源最好隔离,地线分开布置,如果有A/D,则只在此处单点共地。低频中没有多大影响,但建议模拟和数字一点接地。高频时,可通过磁珠把模拟和数字地一点共地。三、四种解决方法模拟地和数字地间串接 1)用磁珠连接;2)用电容连接;3)用电感连接;4)用0欧姆电阻连接。 1.电感一般用几uH到数十uH。 2.用0欧电阻是最佳选择 a.可保证直流电位相等 b.单点接地(限制噪声) c.对所有频率的噪声都有衰减作用(0欧也有阻抗,而且电流路径狭窄,可以限制噪声电流通过)。 3. 磁珠采用在高频段具有良好阻抗特性的铁氧体材料烧结面成,专用于抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰干扰,还具有吸收静电脉冲的能力。主要参数:

标称值:因为磁珠的单位是按照它在某一频率产生的阻抗来标称的,阻抗的单位也是欧姆 .一般以100MHz为标准,比如2012B601,就是指在100MHz的时候磁珠的阻抗为600欧姆。额定电流:额定电流是指能保证电路正常工作允许通过电流. 磁珠有很高的电阻率和磁导率,他等效于电阻和电感串联,但电阻值和电感值都随频率变化。他比普通的电感有更好的高频滤波特性,在高频时呈现阻性,所以能在相当宽的频率范围内保持较高的阻抗,从而提高调频滤波效果。磁珠对高频信号才有较大阻碍作用,一般规格有100欧/100mMHZ ,它在低频时电阻比电感小得多。铁氧体磁珠 (Ferrite Bead) 是目前应用发展很快的一种抗干扰组件,廉价、易用,滤除高频噪声效果显着。有的磁珠上有多个孔洞,用导线穿过可增加组件阻抗(穿过磁珠次数的平方),不过在高频时所增加的抑制噪声能力不可能如预期的多,而用多串联几个磁珠的办法会好些。铁氧体是磁性材料,会因通过电流过大而产生磁饱和,导磁率急剧下降。大电流滤波应采用结构上专门设计的磁珠,还要注意其散热措施。铁氧体磁珠不仅可用于电源电路中滤除高频噪声(可用于直流和交流输出),还可广泛应用于其它电路,其体积可以做得很小。特别是在数字电路中,由于脉冲信号含有频率很高的高次谐波,也是电路高频辐射的主要根源,所以可在这种场合发挥磁珠的作用。在电路中只要导线穿过它即可。当导线中电流穿过时,铁氧体对低频电流几乎没有什么阻抗,而对较高频率的电流会产生较大衰减作用。高频电流在其中以热量形式散发,其等效电路为一个电感和一个电阻串联,两个组件的值都与磁珠的长度成比例。磁珠种类很多,制造商应提供技术指标说明,特别是磁珠的阻抗与频率关系的曲线。

4.电容利用电容隔直通交的原理。四.电感与磁珠的区别: 有一匝以上的线圈习惯称为电感线圈,少于一匝(导线直通磁环)的线圈习惯称之为磁珠;电感是储

能元件,而磁珠是能量转换(消耗)器件;电感多用于电源滤波回路,磁珠多用于信号回路,用于EMC对策;磁珠主要用于抑制电磁辐射干扰,而电感用于这方面则侧重于抑制传导性干扰.两者都可用于处理EMC、EMI问题;电感一般用于电路的匹配和信号质量的控制上.在模拟地和数字地结合的地方用磁珠。作为电源滤波,可以使用电感。磁珠的电路符号就是电感但是型号上可以看出使用的是磁珠在电路功能上,磁珠和电感是原理相同的,只是频率特性不同罢了;磁珠由氧磁体组成,电感由磁心和线圈组成,磁珠把交流信号转化为热能,电感把交流存储起来,缓慢的释放出去。电感是储能元件,而磁珠是能量转换(消耗)器件;电感多用于电源滤波回路,磁珠多用于信号回路,用于EMC对策;磁珠主要用于抑制电磁辐射干扰,而电感用于这方面则侧重于抑制传导性干扰。两者都可用于处理EMC、EMI问题。磁珠是用来吸收超高频信号,象一些RF电路,PLL,振荡电路,含超高频存储器电路(DDR SDRAM,RAMBUS等)都需要在电源输入部分加磁珠,而电感是一种蓄能元件,用在LC振荡电路,中低频的滤波电路等,其应用频率范围很少超过错50MHZ。五、几种方法综述

电容隔直通交,造成浮地。电容不通直流,会导致压差和静电积累,摸机壳会麻手。如果把电容和磁珠并联,就是画蛇添足,因为磁珠通直,电容将失效。串联的话就显得不伦不类。电感体积大,杂散参数多,特性不稳定,离散分布参数不好控制,体积大。电感也是陷波,LC谐振(分布电容),对噪点有特效。磁珠的等效电路相当于带阻陷波器,只对某个频点的噪声有抑制作用,如果不能预知噪点,如何选择型号,况且,噪点频率也不一定固定,故磁珠不是一个好的选择。0欧电阻相当于很窄的电流通路,能够有效地限制环路电流,使噪声得到抑制。电阻在所有频带上都有衰减作用(0欧电阻也有阻抗),这点比磁珠强。总之,关键是模拟地和数字地要一点接地。建议,不同种类地之间用0欧电阻相连;电源引入高频器件时用磁珠;高频信号线耦合用小电容;电感用在大功率低频上。地线干扰与抑制

1.地线的定义

什么是地线?大家在教科书上学的地线定义是:地线是作为电路电位基准点的等电位体。这个定义是不符合实际情况的。实际地线上的电位并不是恒定的。如果用仪表测量一下地线上各点之间的电位,会发现地线上各点的电位可能相差很大。正是这些电位差才造成了电路工作的异常。电路是一个等电位体的定义仅是人们对地线电位的期望。 HENRY给地线了一个更加符合实际的定义,他将地线定义为:信号流回源的低阻抗路径。这个定义中突出了地线中电流的流动。按照这个定义,很容易理解地线中电位差的产生原因。因为地线的阻抗总不会是零,当一个电流通过有限阻抗时,就会产生电压降。因此,我们应该将地线上的电位想象成象大海中的波浪一样,此起彼伏。

2.地线的阻抗

谈到地线的阻抗引起的地线上各点之间的电位差能够造成电路的误动作,许多人觉得不可思议:我们用欧姆表测量地线的电阻时,地线的电阻往往在毫欧姆级,电流流过这么小的电阻时怎么会产生这么大的电压降,导致电路工作的异常。要搞清这个问题,首先要区分开导线的电阻与阻抗两个不同的概念。电阻指的是在直流状态下导线对电流呈现的阻抗,而阻抗指的是交流状态下导线对电流的阻抗,这个阻抗主要是由导线的电感引起的。任何导线都有电感,当频率较高时,导线的阻抗远大于直流电阻。

在实际电路中,造成电磁干扰的信号往往是脉冲信号,脉冲信号包含丰富的高频成分,因此会在地线上产生较大的电压。对于数字电路而言,电路的工作频率是很高的,因此地线阻抗对数字电路的影响是十分可观的。如果将10Hz时的阻抗近似认为是直流电阻,可以看出当频率达到10MHz 时,对于1米长导线,它的阻抗是直流电阻的1000 倍至10万倍。因此对于射频电流,当电流流过地线时,电压降是很大的。从表上还可以看出,增加导线的直径对于减小直流电阻是十分有效的,但对于减小交流阻抗的作用很有限。但在电磁兼容中,人们最关心的交流阻抗。为了减小交流阻抗,一个有效的办法是多根导线并联。当两根导线并联时,其总电感 L为:

L = ( L1 + M ) / 2

式中,L1 是单根导线的电感,M是两根导线之间的互感。从式中可以看出,当两根导线相距较远时,它们之间的互感很小,总电感相当于单根导线电感的一半。因此我们可以通过多条接地线来减小接地阻抗。但要注意的是,多根导线之间的距离不能过近。

3.地线干扰机理

3.1地环路干扰

由于地线阻抗的存在,当电流流过地线时,就会在地线上产生电压。当电流较大时,这个电压可以很大。例如附近有大功率用电器启动时,会在地线在中流过很强的电流。这个电流会在两个设备的连接电缆上产生电流。由于电路的不平衡性,每根导线上的电流不同,因此会产生差模电压,对电路造成影响。由于这种干扰是由电缆与地线构成的环路电流产生的,因此成为地环路干扰。地环路中的电流还可以由外界电磁场感应出来。

3.2公共阻抗干扰

当两个电路共用一段地线时,由于地线的阻抗,一个电路的地电位会受另一个电路工作电流的调制。这样一个电路中的信号会耦合进另一个电路,这种耦合称为公共阻抗耦合。在数字电路中,由于信号的频率较高,地线往往呈现较大的阻抗。这时,如果存在不同的电路共用一段地线,就可能出现公共阻抗耦合的问题。4.地线干扰对策

4.1地环路对策

从地环路干扰的机理可知,只要减小地环路中的电流就能减小地环路干扰。如果能彻底消除地环路中的电流,则可以彻底解决地环路干扰的问题。因此我们提出以下几种解决地环路干扰的方案。

A. 将一端的设备浮地如果将一端电路浮地,就切断了地环路,因此可以消除地环路电流。但有两个问题需要注意,一个是出于安全的考虑,往往不允许电路浮地。这时可以考虑将设备通过一个电感接地。这样对于50Hz的交流电流设备接地阻抗很小,而对于频率较高的干扰信号,设备接地阻抗较大,减小了地环路电流。但这样做只能减小高频干扰的地环路干扰。另一个问题是,尽管设备浮地,但设备与地之间还是有寄生电容,这个电容在频率较高时会提供较低的阻抗,因此并不能有效地减小高频地环路电流。

B. 使用变压器实现设备之间的连接利用磁路将两个设备连接起来,可以切断地环路电流。但要注意,变压器初次级之间的寄生电容仍然能够为频率较高的地环路电流提供通路,因此变压器隔离的方法对高频地环路电流的抑制效果较差。提高变压器高频隔离效果的一个办法是在变压器的初次级之间设置屏蔽层。但一定要注意隔离变压器屏蔽层的接地端必须在接受电路一端。否则,不仅不能改善

高频隔离效果,还可能使高频耦合更加严重。因此,变压器要安装在信号接收设备的一侧。经过良好屏蔽的变压器可以在1MHz以下的频率提供有效的隔离。C. 使用光隔离器另一个切断地环路的方法是用光实现信号的传输。这可以说是解决地环路干扰问题的最理想方法。用光连接有两种方法,一种是光耦器件,另一种是用光纤连接。光耦的寄生电容一般为2pf,能够在很高的频率提供良好的隔离。光纤几乎没有寄生电容,但安装、维护、成本等方面都不如光耦器件。D. 使用共模扼流圈在连接电缆上使用共模扼流圈相当于增加了地环路的阻抗,这样在一定的地线电压作用下,地环路电流会减小。但要注意控制共模扼流圈的寄生电容,否则对高频干扰的隔离效果很差。共模扼流圈的匝数越多,则寄生电容越大,高频隔离的效果越差。

4.2消除公共阻抗耦合

消除公共阻抗耦合的途径有两个,一个是减小公共地线部分的阻抗,这样公共地线上的电压也随之减小,从而控制公共阻抗耦合。另一个方法是通过适当的接地方式避免容易相互干扰的电路共用地线,一般要避免强电电路和弱电电路共用地线,数字电路和模拟电路共用地线。如前所述,减小地线阻抗的核心问题是减小地线的电感。这包括使用扁平导体做地线,用多条相距较远的并联导体作接地线。对于印刷线路板,在双层板上布地线网格能够有效地减小地线阻抗,在多层板中专门用一层做地线虽然具有很小的阻抗,但这会增加线路板的成本。通过适当接地方式避免公共阻抗的接地方法是并联单点接地。并联接地的缺点是接地的导线过多。因此在实际中,没有必要所有电路都并联单点接地,对于相互干扰较少的电路,可以采用串联单点接地。例如,可以将电路按照强信号,弱信号,模拟信号,数字信号等分类,然后在同类电路内部用串联单点接地,不同类型的电路采用并联单点接地,

5.小结

地线造成电磁干扰的主要原因是地线存在阻抗,当电流流过地线时,会在地线上产生电压,这就是地线噪声。在这个电压的驱动下,会产生地线环路电流,形成地环路干扰。当两个电路共用一段地线时,会形成公共阻抗耦合。解决地环路干扰的方法有切断地环路,增加地环路的阻抗,使用平衡电路等。解决公共阻抗耦合的方法是减小公共地线部分的阻抗,或采用并联单点接地,彻底消除公共抗。地线环路

对于数字电路来说,地线环路造成的地线环流也就是几十毫伏级别的,而TTL

的抗干扰门限是1.2V,CMOS电路更可以达到1/2电源电压,也就是说地线环流根本就不会对电路的工作造成不良影响。相反,如果地线不闭合,问题会更大,因为数字电路在工作的时候产生的脉冲电源电流会造成各点的地电位不平衡,比如本人实测74LS161在反转时地线电流1.2A(用2Gsps示波器测出,地电流脉冲宽度7ns)。在大脉冲电流的冲击下,如果采用枝状地线(线宽25mil)分布,地线间各个点的电位差将会达到百毫伏级别。而采用地线环路之后,脉冲电流会散布到地线的各个点去,大大降低了干扰电路的可能。采用闭合地线,实测出各器件的地线最大瞬时电位差是不闭合地线的二分之一到五分之一。当然不同密度不同速度的电路板实测数据差异很大,我上面所说,指的是大约相当于Protel 99SE所附带的Z80 Demo板的水平。对于低频模拟电路,我认为地线闭合后的工频干扰是从空间感应到的,这是无论如何也仿真和计算不出来的。如果地线不闭合,不会产生地线涡流,beckhamtao所谓“但地线开环这个工频感应电压会更大。”的理论依据和在?举两个实例,7年前我接手别人的一个项目,精密压

力计,用的是14位A/D转换器,但实测只有11位有效精度,经查,地线上有15mVp-p的工频干扰,解决方法就是把PCB的模拟地环路划开,前端传感器到A/D 的地线用飞线作枝状分布,后来量产的型号PCB重新按照飞线的走线生产,至今未出现问题。第二个例子,一个朋友热爱发烧,自己DIY了一台功放,但输出始终有交流声,我建议其将地线环路切开,问题解决。事后此位老兄查阅数十种“Hi-Fi名机”PCB图,证实无一种机器在模拟部分采用地线环路。

模拟电路涉及弱小信号,但是数字电路门限电平较高,对电源的要求就比模拟电路低些。既有数字电路又有模拟电路的系统中,数字电路产生的噪声会影响模拟电路,使模拟电路的小信号指标变差,克服的办法是分开模拟地和数字地。

对于低频模拟电路,除了加粗和缩短地线之外,电路各部分采用一点接地是抑制地线干扰的最佳选择,主要可以防止由于地线公共阻抗而导致的部件之间的互相干扰。

而对于高频电路和数字电路,由于这时地线的电感效应影响会更大,一点接地会导致实际地线加长而带来不利影响,这时应采取分开接地和一点接地相结合的方式。

另外对于高频电路还要考虑如何抑制高频辐射噪声,方法是:尽量加粗地线,以降低噪声对地阻抗;满接地,即除传输信号的印制线以外,其他部分全作为地线。不要有无用的大面积铜箔。

地线应构成环路,以防止产生高频辐射噪声,但环路所包围面积不可过大,以免仪器处于强磁场中时,产生感应电流。但如果只是低频电路,则应避免地线环路。数字电源和模拟电源最好隔离,地线分开布置,如果有A/D,则只在此处单点共地。

低频中没有多大影响,但建议模拟和数字一点接地。高频时,可通过磁珠把模拟和数字地一点共地。

如果把模拟地和数字地大面积直接相连,会导致互相干扰。不短接又不妥,理由如上有四种方法解决此问题∶1、用磁珠连接;2、用电容连接;3、用电感连接;4、用0欧姆电阻连接。

磁珠的等效电路相当于带阻限波器,只对某个频点的噪声有显着抑制作用,使用时需要预先估计噪点频率,以便选用适当型号。对于频率不确定或无法预知的情况,磁珠不合。

电容隔直通交,造成浮地。

电感体积大,杂散参数多,不稳定。

0欧电阻相当于很窄的电流通路,能够有效地限制环路电流,使噪声得到抑制。电阻在所有频带上都有衰减作用(0欧电阻也有阻抗),这点比磁珠强。

在具体的电路PCB设计中,必须了解电磁兼容(EMC)的两个基本原则:第一个原则是尽可能减小电流环路的面积;第二个原则是系统只采用一个参考面。相反,如果系统存在两个参考面,就可能形成一个偶极天线(注:小型偶极天线的辐射大小与线的长度、流过的电流大小以及频率成正比);而如果信号不能通过尽可能小的环路返回,就可能形成一个大的环状天线(注:小型环状天线的辐射大小与环路面积、流过环路的电流大小以及频率的平方成正比)。在设计中要尽可能避免这两种情况。

复杂混合信号PCB设计是一个复杂的过程,设计过程要注意以下几点:

1. 将PCB分区为独立的模拟部分和数字部分。

2.合适的元器件布局。

3.A/D转换器跨分区放置。

4.不要对地进行分割。在电路板的模拟部分和数字部分下面敷设统一地。

5.在电路板的所有层中,数字信号只能在电路板的数字部分布线。

6.在电路板的所有层中,模拟信号只能在电路板的模拟部分布线。

7.实现模拟和数字电源分割。

8.布线不能跨越分割电源面之间的间隙。

9.必须跨越分割电源之间间隙的信号线要位于紧邻大面积地的布线层上。

10.分析返回地电流实际流过的路径和方式。

11.采用正确的布线规则。

模拟数字信号处理的相关性

模拟数字信号处理的相关性 Paul Hasler 和David V.Anderson 佐治亚州电子与计算机工程技术研究院, 亚特兰大市, GA30332 phasler@https://www.doczj.com/doc/f513456976.html,, dva@https://www.doczj.com/doc/f513456976.html, 摘要 我们介绍了模拟数字信号处理的相关性的定义和实时信号处理函数的含义.我们也讨论了模拟计算和数字计算电路中操作运算的平衡行问题,并且展示了模拟数字信号相关性处理系统的构架.该系统在模拟VLSI电路处理中的新特性使用采用可编程单元方法改进模拟信号处理系统成可能。 1.模拟数字信号处理相关性的定义 在最近和将来DSP的应用中, VLSI模拟电路的新特性得到了使用[1,2,3,4,5,6,7]。并且,模拟电路系统具有可编程性,可配置和良好的适应性,同时集成度可以和数学存储单元相比(例如,能将超过10万的加法器集成到单一芯片上)[8,9,10,11,5].通常,单一芯片不会同时具有模拟和可编程特性,模拟电路主要用在前置放大器中,而可编程器件专门用于数字处理域中。因此,我们必须清楚是否要具有数学和模拟信号处理两中特性,或者针对特殊用途选择专门的解决方案。本论文所关注的就是确定问题所在。本文章描述了一种创建模拟数字信号处理系统相关性方案。与简单将各部分拼接起来相对,该系统更能发挥各部分的优势。 本论文中我们定义了模拟数字信号相关性处理的概念(CADSP),并且在实时系统中使用了可编程模拟信号处理和数字信号处理相融合的方法。在现在技术中无论是模拟信号处理还是数字信号处理均不会单独使用,因为现实世界中信号均为模拟量然而大多数的控制器都是数字量。最终问题就是如何区分模拟和数字的界限,如图1所示,使用互动有益方法时,利用模拟/数字计算来形成系统的总体框架。对于计算时模拟量和数字量如何区别,CADSP能灵活地设定。在数学运算和电路计算方面,CADSP是复合信号研究的超集。在模拟系统中增加函数功能性后,我们能改进数字系统的性能,因此这样的整个产品正在研发中。 图1 模拟/数字信号相关性处理的结构图。我们认为从现实传感器中获得信号的模型是模拟的,它需要由计算机处理。相反的数字信号经过执行机构作用于现实。一种方法是将A/D传感器放置在尽量接近被监测信号的位置,将计算机的残差直接输出。另一种交互的方式是通过模拟信号处理,获得简单A/D转换器,减小数字计算机的计算误差的步骤来完成。可以将上述模拟计算和A/D转换器组合起来组成复杂的A/D转换器,与引入信号的字面地图相比它能提供更多的信息(如傅立叶系数,音位等)。模数界限的确定特殊应用的需要。 对模数界限划分的讨论将会占用数篇论文。该方法的应用领域包括语音处理,多维信号处理,雷达波计算,会话处理和图像处理和识别。下面的部分进行结论分析,过程分析并讨论能源消耗的含义,生产量和工程设计时间。第二部分讨论当前技术环境和模数信号处理可行性融合方式的改进。第三部分对模拟信号处理能力进行了总结。第四部分对已给定系统的解决方案进行了比较和讨论。在这一部分,将对相关的论文进行致谢。

线性光耦原理与电路设计,4-20mA模拟量隔离模块,PLC采集应用

1. 线形光耦介绍 光隔离是一种很常用的信号隔离形式。常用光耦器件及其外围电路组成。由于光耦电路简单,在数字隔离电路或数据传输电路中常常用到,如UART协议的20mA电流环。对于模拟信号,光耦因为输入输出的线形较差,并且随温度变化较大,限制了其在模拟信号隔离的应用。 对于高频交流模拟信号,变压器隔离是最常见的选择,但对于支流信号却不适用。一些厂家提供隔离放大器作为模拟信号隔离的解决方案,如ADI的AD202,能够提供从直流到几K的频率内提供0.025%的线性度,但这种隔离器件内部先进行电压-频率转换,对产生的交流信号进行变压器隔离,然后进行频率-电压转换得到隔离效果。集成的隔离放大器内部电路复杂,体积大,成本高,不适合大规模应用。 模拟信号隔离的一个比较好的选择是使用线形光耦。线性光耦的隔离原理与普通光耦没有差别,只是将普通光耦的单发单收模式稍加改变,增加一个用于反馈的光接受电路用于反馈。这样,虽然两个光接受电路都是非线性的,但两个光接受电路的非线性特性都是一样的,这样,就可以通过反馈通路的非线性来抵消直通通路的非线性,从而达到实现线性隔离的目的。 市场上的线性光耦有几中可选择的芯片,如Agilent公司的HCNR200/201,TI子公司TOAS的TIL300,CLARE的LOC111等。这里以HCNR200/201为例介绍2. 芯片介绍与原理说明 HCNR200/201的内部框图如下所示 其中1、2引作为隔离信号的输入,3、4引脚用于反馈,5、6引脚用于输出。 1、2引脚之间的电流记作IF,3、4引脚之间和5、6引脚之间的电流分别记作IPD1和IPD2。输入信号经过电压-电流转化,电压的变化体现在电流IF上,IPD1和IPD2基本与IF成线性关系,线性系数分别记为K1和 K2,即 K1与K2一般很小(HCNR200是0.50%),并且随温度变化较大(HCNR200的变化范围在0.25%到0.75%之间),但芯片的设计使得 K1和K2相等。在后面可以看到,在合理的外围电路设计中,真正影响输出/输入比值的是二者的比值K3,线性光耦正利用这种特性才能达到满意的线性度的。

心电信号采集电路实验报告.doc

心电放大电路实验报告 一概述 心脏是循环系统中重要的器官。由于心脏不断地进行有节奏的收缩和舒张活动,血液才能在闭锁的循环系统中不停地流动。心脏在机械性收缩之前,首先产生电激动。心肌激动所产生的微小电流可经过身体组织传导到体表,使体表不同部位产生不同的电位。如果在体表放置两个电极,分别用导线联接到心电图机(即精密的电流计)的两端,它会按照心脏激动的时间顺序,将体表两点间的电位差记录下来,形成一条连续的曲线,这就是心电图。 普通心电图有一下几点用途 1、对心律失常和传导障碍具有重要的诊断价值。 2、对心肌梗塞的诊断有很高的准确性,它不仅能确定有无心肌梗塞,而且还可确定梗塞的病变期部位范围以及演变过程。 3、对房室肌大、心肌炎、心肌病、冠状动脉供血不足和心包炎的诊断有较大的帮助。 4、能够帮助了解某些药物(如洋地黄、奎尼丁)和电解质紊乱对心肌的作用。 5、心电图作为一种电信息的时间标志,常为心音图、超声心动图、阻抗血流图等心功能测定以及其他心脏电生理研究同步描纪,以利于确定时间。 6、心电监护已广泛应用于手术、麻醉、用药观察、航天、体育等的心电监测以及危重病人的抢救。 二系统设计 心电信号十分微弱,频率一般在0.5HZ-100HZ之间,能量主要集中在17Hz附近,幅度大约在10uV-5mV之间,所需放大倍数大约为500-1000倍。而50hz工频信号,极化电压,高频电子仪器信号等等干扰要求心电信号在放大的过程中始终要做好噪声滤除的工作。下图为整体化框图。 三具体实现 电路图如下: 1 导联输入: 导联线又称输入电缆线。其作用是将电极板上获得的心电信号送到放大器的输入端。心脏

数字信号处理总结与-习题(答案

对模拟信号(一维信号,是时间的函数)进行采样后,就是 离散 信号,再进行幅度量化后就是 数字信号。2、若线性时不变系统是有因果性,则该系统的单位取样响应序列h(n)应满足的充分必要条件是 当n<0时,h(n)=0 。3、序列)(n x 的N 点DFT 是)(n x 的Z 变换在 单位圆 的N 点等间隔采样。4、)()(5241 n R x n R x ==,只有 当循环卷积长度L ≥8 时,二者的循环卷积等于线性卷积。5、已知系统的单位抽样响应为h(n),则系统稳定的充要条件是 ()n h n ∞ =-∞ <∞ ∑ 6、用来计算N =16点DFT ,直接计算需要(N 2 )16*16=256_次复乘法,采用基2FFT 算法, 需要__(N/2 )×log 2N =8×4=32 次复乘法。7、无限长单位冲激响应(IIR )滤波器的基本结构有直接Ⅰ型,直接Ⅱ型,_级联型_和 并联型_四种。8、IIR 系统的系统函数为)(z H ,分别用直接型,级联型,并联型结构实现,其中 并 联型的运算速度最高。9、数字信号处理的三种基本运算是:延时、乘法、加法 10、两个有限长序列 和 长度分别是 和 ,在做线性卷积后结果长度是__N 1+N 2-1_。11、N=2M 点基2FFT ,共有 M 列蝶形, 每列有N/2 个蝶形。12、线性相位FIR 滤波器的零点分布特点是 互为倒数的共轭对 13、数字信号处理的三种基本运算是: 延时、乘法、加法 14、在利用窗函数法设计FIR 滤波器时,窗函数的窗谱性能指标中最重要的是___过渡带宽___与__阻带最小衰减__。16、_脉冲响应不变法_设计IIR 滤波器不会产生畸变。17、用窗口法设计FIR 滤波器时影响滤波器幅频特性质量的主要原因是主瓣使数字滤波器存在过渡带,旁瓣使数字滤波器存在波动,减少阻带衰减。18、单位脉冲响应分别为 和 的两线性系统相串联,其等效系统函数时域及频域表达式分别是h(n)=h 1(n)*h 2(n), =H 1(e j ω )× H 2(e j ω )。19、稳定系统的系统函数H(z)的收敛域包括 单位圆 。20、对于M 点的有限长序列x(n),频域采样不失真的条件是 频域采样点数N 要大于时域采样点数M 。 1、下列系统(其中y(n)为输出序列,x(n)为输入序列)中哪个属于线性系统?( y(n)=x(n 2 ) ) A.窗函数的截取长度增加,则主瓣宽度减小,旁瓣宽度减小 B.窗函数的旁瓣相对幅度取决于窗函数的形状,与窗函数的截取长度无关 C.为减小旁瓣相对幅度而改变窗函数的形状,通常主瓣的宽度会增加 D.窗函数法能用于设计FIR 高通滤波4、因果FIR 滤波器的系统函数H(z)的全部极点都在(z = 0 )处。6、已知某序列z 变换的收敛域为|z|<1,则该序列为(左边序列)。7、序列)1() (---=n u a n x n ,则)(Z X 的收敛域为(a Z <。8、在对连续信号均匀 采样时,要从离散采样值不失真恢复原信号,则采样周期T s 与信号最高截止频率f h 应满足关系(T s <1/(2f h ) ) 9、 )()(101n R n x =,)()(72n R n x =,用DFT 计算二者的线性卷积,为使计算量尽可能的少,应使DFT 的长度N 满足 (16=N )。10、线性相位FIR 滤波器有几种类型( 4) 。11、在IIR 数字滤波器的设计中,用哪种方法只适 合于片断常数特性滤波器的设计。(双线性变换法)12、下列对IIR 滤波器特点的论述中错误的是( C )。 A .系统的单位冲激响应h(n)是无限长的B.结构必是递归型的C.肯定是稳定的D.系统函数H(z)在有限z 平面(0<|z|<∞)上有极点 13、有限长序列h(n)(0≤n ≤N-1)关于τ= 2 1 -N 偶对称的条件是(h(n)=h(N-n-1))。14、下列关于窗函数设计法的说法中错误的是( D )。A.窗函数的截取长度增加,则主瓣宽度减小,旁瓣宽度减小 B.窗函数的旁瓣相对幅度取决于窗函数的形状,与窗函数的截取长度无关 C.为减小旁瓣相对幅度而改变窗函数的形状,通常主瓣的宽度会增加 D.窗函数法不能用于设计FIR 高通滤波器 15、对于傅立叶级数而言,其信号的特点是(时域连续非周期,频域连续非周期)。

三相电信号采集电路设计方案

引言 当前,电力电子装置和非线性设备的广泛应用,使得电网中的电压、电流波形发生畸变,电能质量受到严重影响和威胁;同时,各种高性能家用电器、办公设备、精密试验仪器、精密生产过程的自动控制设备等对供电质量敏感的用电设备不断普及对电力系统供电质量 的要求越来越高,电能质量问题成为近年来各个方面关注的焦点,电能质量监测是当前国际上的一个研究热点[1],有必要对三相电信号进行高精度采集,便于进一步分析控制,提高电能质量。对电力参数的采样方法主要有两种,即直流采样法和交流采样法。直流采样法采样的是整流变换后的直流量,软件设计简单,计算方便,但测量精度受整流电路的影响,调整困难。交流采样法则是按一定规律对被测信号的瞬时值进行采样,再按一定算法进行数值处理,从而获得被测量,因而较之直流采样法更易获得高精度、高稳定性的测量结果[2]。 三相电信号采集电路设计 三相电信号采集电路框架 三相电信号采集电路的框架如图1所示。三相电压电流信号经过电压电流互感器转换为较低的电压信号。其中A相的电压信号经过波形调整成为频率与A相电压信号相同的方波信号,用于测量频率。同时将转换后方波频率信号进行频率的整数倍放大作为A/D转换的控

制信号。经过六路互感器降压后,将信号送入AD7656进行A/D转换,转换完的数字信号就可以供于DSP/MCU进行数据分析。 电压电流互感器的选用 电压/电流互感器均采用湖北天瑞电子有限公司TR系列检测用 电压输出型变换器。电压互感器采用检测用电压输出型电压变换器TR1102-1C,如图2为其结构图,规格为300V/7.07V,非线性度比差<+/-0.1%,角差<=+/-5分。电流互感器采用检测用电压输出型电流变换器TR0102-2C,规格为5A/7.07V,非线性度比差<+/-0.1%,角差<=+/-5分。 电源电路 AD7656共有两种模拟信号输入模式,一是模拟输入信号为二倍的参考电压(2.5V)即+/-5V之间,另一种是四倍的参考电压即+/-10V 之间。为提高采样的精度,本电路采用输入信号为+/-10V之间,因此需要+/-10V~+/-16.5V之间电源供电。AD7656同时需要5V的AVCC

大电流接地系统与小电流接地系统

大电流接地系统与小电流接地系统(不接地系统)发生故障的区别,对系统设备运行的影响,处理原则和注意事项。 中性点直接接地(包括经小阻抗接地)得系统,当发生单相接地故障时,接地电流一般都比较大,所以称为大电流接地系统.一般110kv及以上的系统采用大电流接地系统。 中性点不接地或经消弧线圈接地的系统,发生单相接地故障时,由于不构成短路回路,接地短路电流比负荷电流小很多,这种系统称为小电流接地系统。一般66kv及以下系统常采用这种系统 1 中性点不接地电网的接地保护 中性点不接地系统的接地保护、接地选线装置 (1) 系统接地绝缘监视装置:(陡电6.0KV厂用电系统) 绝缘监视装置是利用零序电压的有无来实现对不接地系统的监视。 将变电所母线电压互感器其中一个绕组接成星形,利用电压表监视各相对地电压,另一绕组接成开口三角形,接入过电压继电器,反应接地故障时出现的零序电压。 当发生单相接地故障时,开口三角形出现零序电压,过电压继电器动作,发出接地信号。 该保护只能实现监测出接地故障,并能通过三只电压表判别出接地的相别,但不能判别出是哪条线路的接地。要想判断故障线路,必须经拉线路试验。且若发生两条线路以上接地故障时,将更难判别。 装置可能会因电压互感器的铁磁谐振、熔断器的接触不良、直流的接地、回路的接触不良而误发或拒发接地信号。(2) 零序电流保护:零序电流保护是利用故障线路的零序电流比非故障线路零序电流大的特点来实现选择性的保护,如DD-11接地电流继电器和南自厂的RCS-955系列保护。 该保护一般安装在零序电流互感器的线路上,且出线较多的电网中更能保证它的灵敏度和选择性。但由于零序电流互感器的误差,线路接线复杂,单相接地电容的大小、装置的误差、定值的误差、电缆的导电外皮等的漏电流等影响,发生单相接地故障线路零序电流二次反映不一定比非故障线路大,易发生误判断、误动。 (3) 零序功率保护: 零序功率方向保护是利用非故障线路与故障线路的零序电流相差180°来实现有选择性的保护。如传统的零序功率方向继电器,无人值守综自所应用的如南瑞DSA113、119系列零序功率方向保护。 零序功率方向保护没有死区,但对零序电压零序电流回路接线等要求比较高,对系统中有消弧线圈的需用五次谐波功率原理。 (4) 小电流接地选线综合装置:

基于仪表放大的传感器信号采集电路

基于仪表放大器的传感器信号采集电路设计
2010-2-5 20:10:00 来源:中国自动化网

1 引言 传感器及其相关电路被用来测量各种不同的物理特性,例如温度、力、压力、流 量、 位置、 光强等。 这些特性对传感器起激励的作用。 传感器的输出经过调理和处理, 以对物理特性提供相应的测量。 数字信号处理是利用计算机或专用的处理设备, 以数值计算的方式对信号进行采 集、变换、估计与识别等加工处理,从而达到提取信息和便于应用的目的。仪表放大 器具有非常优越的特性,能将传感器非常微弱的信号不失真的放大以便于信号采集。 本文介绍在一个智能隔振系统中,传感器数据采集系统具有非常多的传感器,而且信 号类型都有很大的差别的情况下如何使用仪表放大器将传感器信号进行调理以符合 模数转换器件的工作范围。 2 仪表放大器在传感器信号调理电路中的应用 仪表放大器是一种高增益、直流耦合放大器,他具有差分输入、单端输出、高输 入阻抗和高共模抑制比等特点。差分放大器和仪表放大器所采用的基础部件(运算放 大器)基本相同,他们在性能上与标准运算放大器有很大的不同。标准运算放大器是 单端器件,其传输函数主要由反馈网络决定;而差分放大器和 仪表放大器在有共模信号条件下能够放大很微弱的差分信号, 因而具有很高的共模抑 制比(CMR)。他们通常不需要外部反馈网络。 仪表放大器是一种具有差分输入和其输出相对于参考端为单端输出的闭环增益 单元。输入阻抗呈现为对称阻抗且具有大的数值(通常为 109 或更大)。与由接在反 向输入端和输出端之间的外部电阻决定的闭环增益运算放大器不同, 仪表放大器使用 了一个与其信号输入端隔离的内部反馈电阻网络。 利用加到两个差分输入端的输入信 号,增益或是从内部预置,或是通过也与信号输入端隔离的内部或外部增益电阻器由 用户设置。典型仪表放大器的增益设置范围为 1~1000。 仪表放大器的特点: (1)高共模抑制比 共模抑制比 (CMRR) 则是差模增益 (Ad) 与共模增益 (Ac) 之比, CMRR=20lg 即: (Ad/Ac)dB;仪表放大器具有很高的共模抑制比,CMRR 典型值为 70~100 dB 以 上。 (2)高输入阻抗 要求仪表放大器必须具有极高的输入阻抗, 仪表放大器的同相和反相输入端的阻 抗都很高而且相互十分平衡, 其典型值为 109~1012 低噪声由于仪表放大器必须能 够处理非常低的输入电压,因此仪表放大器不能把自身的噪声加到信号上,在 1 kHz 条件下,折合到输入端的输入噪声要求小于 10 nV/Hz。 (3)低线性误差 输入失调和比例系数误差能通过外部的调整来修正, 但是线性误差是器件固有缺 陷,他不能由外部调整来消除。一个高质量的仪表放大器典型的线性误差为 0.01%, 有的甚至低于 0.0001%。 (4)低失调电压和失调电压漂移 仪表放大器的失调漂移也由输入和输出两部分组成, 输入和输出失调电压典型值 分别为 100 uV 和 2 mV。

第6章 信号运算电路 习题解答

第6章习题解答 自测题6 一、填空题 1.采用BJT 工艺的集成运放的输入级是( )电路,而输出级一般是( )电路。 2.在以下集成运放的诸参数中,在希望越大越好的参数旁注明“↑”,反之则注明“↓”。 vd A ( ),C M R K ( ),id R ( ),ic R ( ),o R ( ),BW ( ), B W G ( ),SR ( ),IO V ( ),dT dV IO /( ),IO I ( ),dT dI IO /( )。 3.集成运放经过相位补偿后往往具有单极点模型,此时-3dB 带宽BW 与单位增益带宽BWG 之间满足关系式( )。 4.集成运放的负反馈应用电路的“理想运放分析法则”由虚短路法则,即( )和虚开路法则,即( )组成。 5.理想运放分析法实质是( )条件在运放应用电路中的使用。 6.图T6-1a 是由高品质运放OP37组成的( )放大器,闭环增益等于( )倍。在此放大器中,反相输入端②称为( )。电路中10k Ω电位器的作用是( )。R P 的取值应为( )。 7.将图T6-1a 中电阻( )换成电容,则构成反相积分器。此时u o =( ),应取R P =( )。 8.将图T6-1a 中电阻( )换成电容,则构成反相微分器。此时. v o =( ),R P 应取( )。 9.图T6-1b 是( )放大器,闭环增益等于( )倍。应取R P =( )。 10.比较图T6-1a 和图T6-1b 两种放大器,前者的优点是没有( )电压,缺点是( )较小。 + - 图T6-1a 图T6-1b 11.将图T6-1b 中的电阻( )开路,电阻( )短路,电路即构成电压跟随器。 12.负反馈运放的输出电压与负载电阻几乎无关的原因是( )。

采样调理电路

3.4 A/D采样电路及信号调理电路 对连续信号) x,按一定的时间间隔s T抽取相应的瞬时值(即通常所 (t 说的离散化),这个过程称为采样。) x经过采样后转换为时间上离散的模拟 (t 信号) x,简称为采样信号。 (s s nT 本系统中采集的模拟量主要是交流电压/电流(计算功率用)、整流输出直流电压/电流(用作脉冲调整)等交流量和直流量,此外加调理电路的作用是把采样信号进行硬件上的定标,变成DSP的A/D口可以识别的0~电平以内的信号。 3.4.1互感器电路原理及选型 图电压互感器原理图 如图,电流型电压互感器采用星格SPT204A(2mA/2mA),R1是熔断电阻防止电流过大烧坏互感器,R2为限流电阻将电压信号转化为2mA电流信号,R3为压敏电阻起过电压保护作用,二次侧输出为2 mA电流信号送至采样模块。 5A输入 2.5mA输出 图电流互感器原理图 如图,电流互感器采用互感器采用星格SCT254AZ,将一次侧5A交流输入转化为输出送至采样板。 3.4.2交流电压/电流采样电路 交流电压/电流采样电流采样信号来自同步变压器经霍尔电压/电流传感器的电压电流源。

为了更清楚的阐述采样电路的工作原理,首先需对电路中的重要器件LM358作简要说明: LM358内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器,适合于电源电压范围很宽的单电源使用,也适用于双电源工作模式,在推荐的工作条件下,电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。 (1)交流电压采样电路整流器的输入是三相三线制,无中线,交流电压采集的是经过电流型电压互感器后的交流电流信号,以A相采样电路为例,如下图所示,输入电压经过放大电路电压跟随之后,叠加+的直流量,确保正弦电压的负半周上移到DSP能处理的单极性电压信号+电压范围之内: 图交流采样电路 Rd0为熔断电阻,防止电流过大;Rd1, Rd2为限流电阻,LM358作电压跟随。滑动变阻器Wd0另一侧输入+电压,将电压信号变为单极性信号;电容Cd2、Cd3起去耦作用;电阻Rd3为限流电阻,限定电路的工作电流.,使电路在一个合适的工作状态下运行。稳压管Dd0电压设为3V,使得ADCINB1口的输出电压基本稳定在3V及其以下。采样之后的信号送至TMS320F2812的A/D口进行处理。 (2) 交流电流采样电路交流电流采样电路与电压采样原理基本相同,但相比较而言,电流采样电路更为复杂,同样以A相电流采样为例,采样电路图如下图所示:

关于电路中各种接地的方法:数字地、模拟地、信号地等等

关于接地:数字地、模拟地、信号地、交流地、直流地、屏蔽地、浮地 除了正确进行接地设计、安装,还要正确进行各种不同信号的接地处理。控制系统中,大致有以下几种地线: (1)数字地:也叫逻辑地,是各种开关量(数字量)信号的零电位。 (2)模拟地:是各种模拟量信号的零电位。 (3)信号地:通常为传感器的地。 (4)交流地:交流供电电源的地线,这种地通常是产生噪声的地。 (5)直流地:直流供电电源的地。 (6)屏蔽地:也叫机壳地,为防止静电感应和磁场感应而设。以上这些地线处理是系统设计、安装、调试中的一个重要问题。下面就接地问题提出一些看法: (1)控制系统宜采用一点接地。一般情况下,高频电路应就近多点接地,低频电路应一点接地。在低频电路中,布线和元件间的电感并不是什么大问题,然而接地形成的环路的干扰影响很大,因此,常以一点作为接地点;但一点接地不适用于高频,因为高频时,地线上具有电感因而增加了地线阻抗,同时各地线之间又产生电感耦合。一般来说,频率在1MHz以下,可用一点接地;高于10MHz时,采用多点接地;在1~10MHz之间可用一点接地,也可用多点接地。

(2)交流地与信号地不能共用。由于在一段电源地线的两点间会有数mV甚至几V电压,对低电平信号电路来说,这是一个非常重要的干扰,因此必须加以隔离和防止。 (3)浮地与接地的比较。全机浮空即系统各个部分与大地浮置起来,这种方法简单,但整个系统与大地绝缘电阻不能小于50MΩ。这种方法具有一定的抗干扰能力,但一旦绝缘下降就会带来干扰。还有一种方法,就是将机壳接地,其余部分浮空。这种方法抗干扰能力强,安全可靠,但实现起来比较复杂。 (4)模拟地。模拟地的接法十分重要。为了提高抗共模干扰能力,对于模拟信号可采用屏蔽浮技术。对于具体模拟量信号的接地处理要严格按照操作手册上的要求设计。 (5)屏蔽地。在控制系统中为了减少信号中电容耦合噪声、准确检测和控制,对信号采用屏蔽措施是十分必要的。根据屏蔽目的不同,屏蔽地的接法也不一样。电场屏蔽解决分布电容问题,一般接大地;电磁场屏蔽主要避免雷达、电台等高频电磁场辐射干扰。利用低阻金属材料高导流而制成,可接大地。磁场屏蔽用以防磁铁、电机、变压器、线圈等磁感应,其屏蔽方法是用高导磁材料使磁路闭合,一般接大地为好。当信号电路是一点接地时,低频电缆的屏蔽层也应一点接地。如果电缆的屏蔽层地点有一个以上时,将产生噪声电流,形成噪声干扰源。当一个电路有一个不接地的信号源与系统中接地的放大器相连时,输入端的屏蔽应接至放大器的公共端;相反,当接地的信号源与系统中不接地的

模拟信号运算电路

模拟信号运算电路 TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-

第六章模拟信号运算电路典型例题 本章习题中的集成运放均为理想运放。 分别选择“反相”或“同相”填入下列各空内。 (1)比例运算电路中集成运放反相输入端为虚地,而比例运算电路中集成运放两个输入端的电位等于输入电压。 (2)比例运算电路的输入电阻大,而比例运算电路的输入电阻小。 (3)比例运算电路的输入电流等于零,而比例运算电路的输入电流等于流过反馈电阻中的电流。 (4)比例运算电路的比例系数大于1,而比例运算电路的比例系数小于零。 解:(1)反相,同相(2)同相,反相(3)同相,反相 (4)同相,反相 填空: (1)运算电路可实现A u>1的放大器。 (2)运算电路可实现A u<0的放大器。 (3)运算电路可将三角波电压转换成方波电压。 (4)运算电路可实现函数Y=aX1+bX2+cX3,a、b和c均大于零。 (5)运算电路可实现函数Y=aX1+bX2+cX3,a、b和c均小于零。 (6)运算电路可实现函数Y=aX2。 解:(1)同相比例(2)反相比例(3)微分(4)同相求和 (5)反相求和(6)乘方 电路如图所示,集成运放输出电压的最大幅值为±14V,填表。

图 u I /V u O 1/V u O 2/V 解:u O 1=(-R f /R ) u I =-10 u I ,u O 2=(1+R f /R ) u I =11 u I 。当集成运放工作到非线性区时,输出电压不是+14V ,就是-14V 。 u I /V u O 1/V -1 -5 -10 -14 u O 2/V 11 14 设计一个比例运算电路, 要求输入电阻R i =20k Ω, 比例系数为-100。 解:可采用反相比例运算电路,电路形式如图(a)所示。R =20k Ω, R f =2M Ω。 电路如图所示,试求: (1)输入电阻; (2)比例系数。 解:由图可知R i =50k Ω,u M =-2u I 。 即 3 O M 4M 2M R u u R u R u -+=- 输出电压 I M O 10452u u u -== 图 电路如图所示,集成运放输出电压的最大幅值为±14V ,u I 为2V 的直流信号。分别求出下列各种情况下的输出电压。 (1)R 2短路;(2)R 3短路;(3)R 4短路;(4)R 4断路。 解:(1)V 4 2I 1 3 O -=-=-=u R R u (2)V 4 2I 1 2 O -=-=- =u R R u (3)电路无反馈,u O =-14V (4)V 8 4I 1 3 2O -=-=+- =u R R R u

数字信号处理习题及答案

三、计算题 1、已知10),()(<<=a n u a n x n ,求)(n x 的Z 变换及收敛域。 (10分) 解:∑∑∞ =-∞ -∞=-= = )()(n n n n n n z a z n u a z X 1 111 )(-∞=--== ∑ az z a n n ||||a z > 2、设)()(n u a n x n = )1()()(1--=-n u ab n u b n h n n 求 )()()(n h n x n y *=。(10分) 解:[]a z z n x z X -=? =)()(, ||||a z > []b z a z b z a b z z n h z H --=---= ?=)()(, ||||b z > b z z z H z X z Y -= =)()()( , |||| b z > 其z 反变换为 [])()()()()(1n u b z Y n h n x n y n =?=*=- 3、写出图中流图的系统函数。(10分) 解:2 1)(--++=cz bz a z H 2 1124132)(----++= z z z z H 4、利用共轭对称性,可以用一次DFT 运算来计算两个实数序列的DFT ,因而可以减少计算量。设都是N 点实数序列,试用一次DFT 来计算它们各自的DFT : [])()(11k X n x DFT = []) ()(22k X n x DFT =(10分)。 解:先利用这两个序列构成一个复序列,即 )()()(21n jx n x n w +=

即 [][])()()()(21n jx n x DFT k W n w DFT +== []()[]n x jDFT n x DFT 21)(+= )()(21k jX k X += 又[])(Re )(1n w n x = 得 [])(})({Re )(1k W n w DFT k X ep == [] )())(()(2 1*k R k N W k W N N -+= 同样 [])(1 })({Im )(2k W j n w DFT k X op == [] )())(()(21*k R k N W k W j N N --= 所以用DFT 求出)(k W 后,再按以上公式即可求得)(1k X 与)(2k X 。 5、已知滤波器的单位脉冲响应为)(9.0)(5n R n h n =求出系统函数,并画出其直接型 结构。(10分) 解: x(n) 1-z 1-z 1-z 1-z 1 9.0 2 9.0 3 9.0 4 9.0 y(n) 6、略。 7、设模拟滤波器的系统函数为 31 11342)(2+-+=++=s s s s s H a 试利用冲激响应不变法,设计IIR 数字滤波器。(10分) 解 T T e z T e z T z H 31111)(-------=

多路模拟信号采集电路毕业论文

多路模拟信号采集电路毕业论文 1 绪论 1.1 课题来源及研究的目的和意义 近年来,数据采集与处理的新技术、新方法,直接或间接地引发其革新和变化,实时监控(远程监控)与仿真技术(包括传感器、数据采集、微机芯片数据、可编程控制器PLC、现场总线处理、流程控制、曲线与动画显示、自动故障诊断与报表输出等)把数据采集与处理技术提高到一个崭新的水平。 “数据采集”是指将温度、压力、流量、位移等模拟量采集转换成数字量后,再由计算机进行存储、处理、显示或打印的过程。相应的系统称为数据采集系统。 从严格意义上说,数据采集系统应该是用计算机控制的多路数据自动检测或巡回检测,并且能够对数据实行存储、处理、分析计算,以及从检测的数据中提取可用的信息,供显示、记录、打印或描绘的系统。总之,不论在哪个应用领域中,数据的采集与处理越及时,工作效率就越高,取得的经济效益就越大。 数据采集系统的任务,具体地说,就是传感器从被测对象获取有用信息,并将其输出信号转换为计算机能识别的数字信号,然后送入计算机进行相应的处理,得出所需的数据。同时,将计算得到的数据进行显示、储存或打印,以便实现对某些物理量的监视,其中一部分数据还将被生产过程中的计算机控制系统用来进行某些物理量的控制。 数据采集系统性能的好坏,主要取决于它的精度和速度。在保证精度的条件下,应有尽可能高的采样速度,以满足实时采集、实时处理和实时控制的要求[1]。 现场可编程门阵列(FPGA,Field Programmable Gate Array)的出现是超大规

模集成电路(VLSI)技术和计算机辅助设计(CAD)技术发展的结果,是当代电子设计领域中最具活力和发展前途的一项技术,它的硬件描述语言的可修改性、高集成性、高速低功耗、开发周期短、硬件与软件并行性决定了它的崛起是必然的趋势。现场可编程门阵列FPGA器件是Xilinx公司1985年首家推出的,它是一种新型的高密度PLD,采用CMOS-SRAM工艺制作,其部由许多独立的可编程逻辑模块(CLB)组成,逻辑块之间可以灵活的相互连接。CLB的功能很强,不仅能够实现逻辑函数,还可配置成RAM等复杂的形式。配置数据存放在片的SRAM或者熔丝图上,基于SRAM的FPGA器件工作前需要从芯片外部加载配置数据。配置数据可以存储在片外的EPROM 或者计算机上,设计人员可以控制加载过程,在现场修改器件的逻辑功能,即所谓现场可编程[2][3]。 1.2 数据采集系统研究现状 随着数字化进程的加快,工业生产和科学研究等各个领域对数据采集提出了更高的要求。数据采集作为信息处理系统的最前端,从广义上讲,主要包括以下几个方面:数据的采集、数据的存储、数据的初步处理等,并且一般需要通过PC接口总线将数据送入计算机,根据不同的需要进行相应的算法处理。简言之,数据采集系统的主要任务就是把输入的模拟信号转换成数字信号,并对其进行处理,为进一步操作做准备。 数据采集技术已经在雷达系统、通信设备、水声探测、遥感探测、语音处理、智能仪器设备、工业自动化系统以及生物医学工程等众多领域得到广泛的应用,并取得了巨大的经济效益和提高了工作效率。随着工业化和现代化水平的不断发展,以数据采集系统为核心的设备迅速在国外得到了广泛的应用,且对数据采集的要求日益提高。

压力传感器信号采集电路

1 引言 压力测量对实时监测和安全生产具有重要的意义。在工业生产中,为了高效、安全生产,必须有效控制生产过程中的诸如压力、流量、温度等主要参数。由于压力控制在生产过程中起着决定性的安全作用,因此有必要准确测量压力。为了测到不同位置的压力值,研制了基于C8051F020单片机的测量仪。通过压力传感器将需要测量的位置的压力信号转化为电信号,再经过OP07运算放大器进行信号放大,送至C805lF020单片机内部的高速率12位A/D转换器,然后将模拟信号转换成单片机可以识别的数字信号,再经单片机转换成液晶显示器可以识别的信息,最后显示输出。与此同时,可以利用SD卡存储器将各通道设定的压力值、系统参数存储起来,以便在系统断电或复位后,能使其继续运行,增强系统的抗干扰性能。 2 硬件电路 图l给出多路压力测量仪的系统框图。其硬件部分主要由压力传感器、 C8051F020单片机、SD卡存储器、液晶显示器、键盘及信号调理电路等组成。 2.1 压力传感器信号采集电路 图2给卅压力传感器信号采集电路。它选用了测量范围广,精度较高,性能价格比好的电阻应变式压力传感器;信号放大部分采用功耗低,输入失调电压小,线性度好的OP07运算放大器:A/D转换模块采用C8051F020内部设置的高速率12位A/D转换器。图2中OP07的输出失调电压为2 mV,通过滑动变阻器R8可调节输出失调电压的大小。

2.2 单片机处理电路 单片机处理电路是测量仪的核心。在此采用美国Cygnal公司生产的 C805lF020 微控制器。该器件采用独特的CIP-8051结构,对指令运行实行流水作业,大大提高了指令的运行速度,可在25 MHz时钟频率下提供高达25 MI/s 的输出,并具有下述独特功能:①真正12位、100 Ks/s的8通道A/D转换器,并带PGA和模拟多路开关;②64 K字节可在系统编程的Flash存储器,其扇区为512字节;③两个12位D/A转换器,具有可编程数据更新方式;④工作电压为2.7~3.6V;⑤用于硬件实现的SPI,SMBus/I2C和两个UART串行接口; ⑥片内看门狗定时器、VDD监视器和温度传感器。 2.3 SD卡存储电路 将SD卡作为外部掉电存储介质用于多路压力测量仪中,利用C8051F020单片机的SPI接口,实现单片机与SD卡存储数据的扩展,并设计了单片机的 SD 卡驱动电路.以满足测量仪对存储大容量数据的要求。SD卡的工作模式有SD模式和SPI模式两种。在此,多路压力测量仪选用SD卡.且工作在SPI模式下。表1给出SD卡各引脚功能定义。图3给出SD卡与单片机的连接电路。其中,CS 是SD卡的片选线,在SPI模式下,CS必须保持低电平有效;DI不但传输数据,还发送命令,其传输方向是由单片机到SD卡;D0除了发送数据,还传送应答信号,其传输方向是由SD卡到单片机;SCLK是操作SD卡的时钟线。相应地将 C805lF020的交叉开关配置成SPI模式,与SD卡所对应的引脚连接,并针对SPI 总线电路设计了上拉电阻。

信号运算电路-习题解答

第6章自测题、习题解答 自测题 一、填空题 1.采用BJT 工艺的集成运放的输入级是()电路,而输出级一般是()电路。 2.在以下集成运放的诸参数中,在希望越大越好的参数旁注明“”,反之则注明“”。 (),(),(),(),(),(),(),SR (),(), (),(),()。 3.集成运放经过相位补偿后往往具有单极点模型,此时-3dB 带宽BW 与单位增益带宽BWG 之间满足关系式()。 4.集成运放的负反馈应用电路的“理想运放分析法则”由虚短路法则,即()和虚开路法则,即()组成。 5.理想运放分析法实质是()条件在运放应用电路中的使用。 6.图T6-1a 是由高品质运放OP37组成的()放大器,闭环增益等于()倍。在此放大器中,反相输入端②称为()。电路中10k 电位器的作用是()。R P 的取值应为()。 7.将图T6-1a 中电阻()换成电容,则构成反相积分器。此时u o =(),应取R P =()。 8.将图T6-1a 中电阻()换成电容,则构成反相微分器。此时o =(),R P 应取()。 9.图T6-1b 是()放大器,闭环增益等于()倍。应取R P =()。 10.比较图T6-1a 和图T6-1b 两种放大器,前者的优点是没有()电压,缺点是()较小。 图T6-1a 图T6-1b 11.将图T6-1b 中的电阻()开路,电阻()短路,电路即构成电压跟随器。 12.负反馈运放的输出电压与负载电阻几乎无关的原因是()。 13.从正弦稳态分析的观点来观察微分器和积分器,二者都是()移相器。但微分器输出电压的振幅与输入信号频率成(),而积分器却成()。 ↑↓vd A CMR K id R ic R o R BW BW G IO V dT dV IO /IO I dT dI IO /Ω. v + -

信号采集输入电路的设计与实现

实验课程名称:监测控制系统应用实验四 实验项目名称:信号采集输入电路的设计与实现实验成绩: 实验者:专业班级:电信130 班 同组者:实验日期:周四3~4节课一.实验目的 1.掌握模拟量的输入接口电路的设计。 2.熟悉市面上常用的AD转换芯片的性能及特点 3.掌握AD转换芯片硬件连接方法和基本编程方法。 4.掌握模拟量采集的软件编程技巧 二.实验内容 1.用信号发生器产生各种输出电压信号,设计一信号采集系统实时测量该信号发生器的输出并显示出来。 2.信号发生器分别输出直流、方波、正弦波信号供系统采集,研究信号采集系统如何保证准确性、精度、实时性。 具体任务: 1、模拟量采集系统的设计 开发板有AD转换芯片的,依托开发板设计模拟量采集系统的硬件和软件,实验时用实验室的信号发生器产生模拟量。 开发板上没有AD转换芯片的,自由设计模拟量采集系统的硬件和软件,实验时,在proteus环境下,用信号发生器产生模拟量,仿真实验。 2、采集系统准确性实验 让信号发生器分别输出1V、3V、5V、7V、9V、11V、13V的直流电压,记录采集系统的采集值。 观察测量值与实际值的差距,从硬件和软件两方面分析原因,改进系统,直至达到满意的测量结果,记录相应的测量结果。 思考采集系统的精度如何提高,给出答案。(选做:对于用proteus仿真实验的同学,调整系统设计,使测量精度提高一个档次,记录实验结果) 3、采集系统实时性实验 让信号发生器输出方波信号,观察采集系统显示器显示的采集值是否跟踪输入信号的

值跳变。加大方波信号的频率,直到系统不能跟踪测量,记录采集系统能够跟踪测量的频率范围。 分析得出提高你的采集系统实时性的措施有哪些,改进系统,直至达到满意的效果,记录此时采集系统能够跟踪测量的频率范围。 让信号发生器输出连续的正弦波信号,观察此时已经进行了准确性和实时性优化的系统的采集结果,如果效果不好,分析原因并改进。 三.探究内容: AD转换结束后可以通过查询或中断的方式读取转换结果,针对本实验任务,是采用查询方式好还是中断方式好? 四.实验原理 1. PCF8591芯片 PCF8591是单片、单电源低功耗8位CMOS数据采集器件,具有4个模拟输入、一个输出和一个串行I2C总线接口。3个地址引脚A0、A1和A2用于编程硬件地址,允许将最多8个器件连接至I2C总线而不需要额外硬件。器件地址、控制和数据通道通过两线双向I2C总线传输。 器件功能包括多路复用模拟量输入、片上跟踪和保持功能、8位模数转换和8位数模转换。最大转换速率取决于I2C总线的最高速率。 我实现的AD转换是使用通道0将滑动变阻器两端的电压 AIN0~AIN3:模拟信号输入端。 A0~A2:引脚地址端。

第6章 信号运算电路 习题解答(模拟电子技术)

第6章自测题、习题解答 自测题6 一、填空题 1.采用BJT 工艺的集成运放的输入级是( )电路,而输出级一般是( )电路。 2.在以下集成运放的诸参数中,在希望越大越好的参数旁注明“↑”,反之则注明“↓”。 vd A ( ),C M R K ( ),id R ( ),ic R ( ),o R ( ),BW ( ), B W G ( ),SR ( ),IO V ( ),dT dV IO /( ),IO I ( ),dT dI IO /( )。 3.集成运放经过相位补偿后往往具有单极点模型,此时-3dB 带宽BW 与单位增益带宽BWG 之间满足关系式( )。 4.集成运放的负反馈应用电路的“理想运放分析法则”由虚短路法则,即( )和虚开路法则,即( )组成。 5.理想运放分析法实质是( )条件在运放应用电路中的使用。 6.图T6-1a 是由高品质运放OP37组成的( )放大器,闭环增益等于( )倍。在此放大器中,反相输入端②称为( )。电路中10k Ω电位器的作用是( )。R P 的取值应为( )。 7.将图T6-1a 中电阻( )换成电容,则构成反相积分器。此时u o =( ),应取R P =( )。 8.将图T6-1a 中电阻( )换成电容,则构成反相微分器。此时. v o =( ),R P 应取( )。 9.图T6-1b 是( )放大器,闭环增益等于( )倍。应取R P =( )。 10.比较图T6-1a 和图T6-1b 两种放大器,前者的优点是没有( )电压,缺点是( )较小。 + - 图T6-1a 图T6-1b 11.将图T6-1b 中的电阻( )开路,电阻( )短路,电路即构成电压跟随器。 12.负反馈运放的输出电压与负载电阻几乎无关的原因是( )。

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