低功耗電池供電電磁流量計研究與設計 三十二

4.3.3 電磁流量計信號放大電路

經過前端儀用放大器的差動放大、二階低通濾波電路之后，大大削弱了被測流量信號中的共模干擾以及其他頻率的噪聲干擾。但是，其信號幅值仍然很小，還達不到采集要求，需要進行幅值的高倍數不失真放大。

采用可調節高增益電壓放大電路來實現信號放大。電路同樣采用差分運算放大器，由MAX4197 和MAX4194 組成，MAX4194 的外接精密電阻用來調節放大器的增益，A3 是MAX4197，它與MAX4194 是同一系列產品，是微功耗、單電源、滿擺幅、精密儀表放大器，其內部也是三運放的拓撲結構[47]。與MAX4194 不同的是，MAX4197 的增益已經內部設定。根據流量信號的變化范圍，通過對電阻Rg2 的調節即可改變放大電路的增益。該放大電路的總增益為兩級增益之積。

對于高增益放大電路，為了使輸出信號的幅值達到設計要求，放大倍數通常較大，輸出時測量電路本身的噪聲和共模信號的干擾也會被放大，為了消除干擾，電路增加了負反饋環路，確保電路對被測信號的不失真放大。當測量信號進入放大電路時，放大器與電容形成負反饋閉環電路，調理電路本身的噪聲信號反饋到MAX4197的正相輸入端，即電容C3 上的電壓值，這樣被測信號與反饋信號構成差動信號，從而去除固有噪聲干擾。由于放大倍數是兩級放大的乘積，完全可以滿足電路對信號的放大要求，使得整體放大倍數達到1 萬倍左右，輸出信號幅值可以達到0.4V～2.5V，可以進入后續的A/D 采集部分。

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