關于電磁流量計ADuC812芯片的探討 二十七

3.3.1 電磁流量計前置放大電路

電磁流量傳感器輸出的信號十分微弱，內阻抗較高，因此高輸入阻抗、低漂移、低噪聲、高共模抑制比前置放大器才能滿足抗同相共模干擾的要求。前置放大是微弱信號檢測的關鍵部件之一，主要對已接收信號進行初步的增益放大，或者在傳送到功率放大器之前先對信號進行調節(jié)或修正。由于被測信號很弱，前置放大器必須是低噪聲、高增益的，且動態(tài)范圍大；由于不同的被測對象采用的傳感器不同，它們的輸出阻抗也不同，使用時需要選用與之匹配的最佳信號源內阻的前置放大器。目前市場上已有性能優(yōu)良的低噪聲前置放大器出售。對前置放大器的選擇應首先考慮噪聲、穩(wěn)定性，以確保放大信號時引入噪聲小；然后考慮滿足增益和帶寬要求；輸入、輸出阻抗匹配和經(jīng)濟指標應放在其次。

一般前置放大電路的放大倍數(shù)在10~20 倍比較合適。設計采用浮動地的前置電路。這種電路可達120dB 以上的共模抑制比。

電路中，運算放大器U12A 是由跟隨器組成的放大器。電阻R53 和R54 作為U12 的負載電阻，對放大的電流信號進行采樣。當共模輸入的電壓引起負載電阻R53 和R54 上電壓有差值時，差值電壓經(jīng)過U14 和晶體三極管Q6、Q7 組成的功率跟隨器1：1 放大、隔離，然后反饋到U12 正負電源的中點。使電源+24V 和-24V 的中點跟隨信號而浮動。由于這種過程屬于閉環(huán)調節(jié)，疊加在信號中的共模干擾電壓被浮動的地所平衡。所以可以保持進入U14 的共模輸入電壓達到對地平衡，提高電路抗共模干擾能力。電路中的電容C60、C62 和C61與R62 組成的濾波電路時為了防止負反饋電路的自激引起震蕩，破壞電路的穩(wěn)定性。

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