高精度雙路相敏放大器的設計
(2)實(shí)際電路
該電路與原理稍有差別,被測信號為正弦波,模擬開(kāi)關(guān)的驅動(dòng)信號為同頻率的方波。當方波信號為正半周時(shí),輸出信號就是這半周所對應的輸入信號。當方波信號為負半周時(shí),輸出信號就是這半周所對應輸入信號的倒相信號。實(shí)際電路如圖6所示,等效電路如圖7所示。本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/187096.htm
由等效電路可知:
U3=u2R7/R6
當R6=R7=100 kΩ時(shí),u2=Usin(ωt+φ)
直流分量為:
U3=2/πUsinφ,同相
U3=-2/πUsinφ,反相
1.2.4 低通濾波器
低通濾波器用來(lái)通過(guò)低頻信號,抑制或衰減高頻信號。在該產(chǎn)品中采用一階低通濾波器。電路如圖8所示。
濾波器的截止:
由于濾波器的截止頻率遠低于輸入信號頻率,因此可認為濾波器的輸入信號是直流分量。
KF=Uo/U3=-Rt/R8
Uo=Rt/R8·U3
=Rt/R8·2/π·Usinφ)
1.3 計算驗證
由Uo=Rt/R8·2/π·Usinφ可知,Rt外接便于用戶(hù)使用,那么只有輸入信號幅值U和相位偏差φ是變量。取Rt=160 kΩ,R8=100 kΩ,U=1.4×7 V,φ=90°,Uo=Rt/R8·2/π·Usinφ=9.98 V,由計算得知,達到了設計目標。
2 高精度雙路相敏放大器的關(guān)鍵設計
為了更好的保證的產(chǎn)品性能,根據產(chǎn)品自身的特點(diǎn)和用戶(hù)要求,將產(chǎn)品低通濾波器的RC網(wǎng)絡(luò )外接,便于使用調整。圖9為高精度雙路相敏放大器電原理。
2.1 對產(chǎn)品通道一致性和輸出零位的考慮及設計
嚴格保證通道一致性:輸出誤差小于等于100 mV,輸出零位:≤±5 mV。為此,不但從器件的選型及性能上入手,而且根據公司工藝特點(diǎn),引入了跟蹤調阻的方法。在電路中加入了吸收網(wǎng)絡(luò ),同時(shí)嚴格控制運算放大器的失調電壓,解決了輸出零位:≤±5 mV的難題,從而滿(mǎn)足產(chǎn)品性能指標的要求。
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