2022-2023学年高二物理竞赛课件：电流传输器

电流传输器 电流传输器 电流传输器：通用集成器件，广泛用于模拟信号处理电路中。 电流传输器电路符号及特点 Y X Z CC vX vY vZ iY=0 iX iZ Y输入端： iY= 0，即 RY ； X输入端： vX = vY ，且vX与 iX 大小无关，RX0 ； Z输出端： iZ = ± iX ，且 iZ 与 vZ大小无关； 图6-3-10 ②积分电路: 将方波变成三角波。 ①积分电路:uI为阶跃信号且初始值为0，则输出波形如右图。 说明 有源微分器 (2)利用拉氏变换： 拉氏反变换得 - + A R C +- vs vo 波形变换例子： t vs 0 输入方波 积分器输出三角波 vo t 0 微分器输出尖脉冲 t vo 0 输出、输入电压成微分关系，用来确定信号的变化速率。积分器中R、C互换构成。 （6-3-4） 图6-3-3 当Vi发生跳变时，有可能超过集成运放的VOm，严重时使微分电路不能正常工作。 改进后：在R两端并联稳压管，可限制输出幅度，加一个小R1和C串联，可限制噪声和突变的Vi。如下图。 实用微分电路中，注意： 3. 对数、反对数变换器 对数变换器 - + A R +- vs vo 利用运算法得： 由于 整理得 缺点： vo受温度影响大、动态范围小。 vs必须大于0。 二极管方程 （6-3-5） 图6-3-4(a) 改进型对数变换器 -+ A1 +- vs vo +- A2 VCC +- RL R3 R4 to vB2 R2 R5 T1 T2 R1 iC2 iC1 由图 由于 （很小） 则 （T1、T2特性相同） 利用R4补偿VT ，改善温度特性。 vS大范围变化时， vO 变化很小。 对数变换器应用： （6-3-6） （6-3-7） 图6-3-4(b) 反对数变换器（指数） 利用运算法则得 由于 整理得 缺点： vo受温度影响大。 vs必须小于0。 - + A R +- vs vo T （6-3-8） 图6-3-5 4. 乘、除法器 vo1 -+ A1 vX RX iX R1 iX T1 vo2 -+ A2 vY RY iY R2 iY T2 -+ A4 T4 iO vO R4 iO -+ A3 R3 vo3 T3 vZ RZ iZ iZ 因T1、T2、T3、T4 构成跨导线性环， 则 分析方法一： 由图 整理得 （实现乘、除运算） （6-3-9） 图6-3-6 vo1 -+ A1 vX RX iX R1 iX T1 vo2 -+ A2 vY RY iY R2 iY T2 -+ A4 T4 iO vO R4 iO -+ A3 R3 vo3 T3 vZ RZ iZ iZ 分析方法二： A1、A2、A3对数放大器 A4反对数放大器 （6-3-9） （6-3-10） 图6-3-6 二、仪器放大器 仪器放大器是用来放大微弱差值信号的高精度放大器。 特点：KCMR很高、 Ri 很大， Av 在很大范围内可调。 1.三运放仪器放大器 由 得 由 得 由减法器A3得： 若R1 = R2 、 R3 = R5 、 R4 = R6 整理得 vI1 + - A1 R1 -+ A2 RG vo1 vO vI2 -+ A3 R2 R3 R4 R5 R6 iG vo2 图6-3-7 2.有源反馈仪器放大器 可证明 vI1 + - A3 R1 -+ A1 RG vO IO + - A2 R2 R3 VCC R5 R6 iG vI2 RS VEE iS IO R4 T1 T2 T3 T4 T1、T2差放 T3、T4差放 A3跟随器 A2跟随器 A1放大器 采用严格配对的低噪声对管和精密电阻，可构成低噪声、高精度、增益可调的仪器放大器。 图6-3-8 仪器放大器的应用 仪器放大器单片集成产品： LH0036、LH0038、AMP-03、AD365、AD524等。 例：仪器放大器构成的桥路放大器 温度为规定值时 RT =R 路桥平衡 vo =0 。 温度变化时 RT R 路桥不平衡 vo 产生变化。 仪器 放大器 RG RT R R R t o VREF vo 图6-3-9 $