基于LF3 9 8的采樣保持放大電路的設計要點(diǎn)

3 放大保護電路的設計
由于模數轉換器件的輸入電壓范圍一般為O V～5 V，而模擬信號電壓一般在1V以下，與A／D器件的輸入電壓范圍相比,范圍過(guò)小，影響模數轉換的精度．所以在采樣保持器之后，在進(jìn)行A／D轉換之前需要把模擬信號電壓最大電壓放大到接近模數轉換器件的VREF+。
本放大電路采用OP_07作為運算放大電路主要器件，由于OP-07運算放大器輸出端的電壓在-15 V～+15 V變化．遠遠超過(guò)模數轉換器信號電壓輸入范圍。很容易燒壞模數轉換器，因此在放大電路之后要接保護電路，然后信號才能進(jìn)入A／D轉換器進(jìn)行模數轉換。
放大保護電路的設計如圖3所示。

從式(1)可看出，Vinad不會(huì )超過(guò)A／D轉換器的VREF+的值。反向接二級管的作用是當運放的輸出端輸出負電壓時(shí)，形成了從地流向運算放大器的電流，避免了A／D轉換器的輸入電流為負電壓而損壞A／D轉換器的情況。

4 放大保護電路設計要點(diǎn)
4．1 保護電路采用電阻分壓
圖3中采用電阻分壓的辦法使進(jìn)入A／D轉換器的輸入信號電壓控制在0 V～5 V之間，如果這里采用5 V的穩壓二極管也可以起到保護A／D的作用。但是信號的線(xiàn)性增大不能通過(guò)A／D轉換器體現出來(lái)，所以這里的保護電路采用電阻分壓更合理。
4．2 運放電路抑制零點(diǎn)漂移的設計
不同的運算放大器抑制失調和漂移的性能是不同的，本電路中雖然選取了低失調低漂移的運算放大器OP-07，但實(shí)際使用中我們發(fā)現仍然存在失調和漂移。為了提高放大信號的精度，因此在電路中要設計凋零電路．圖3中由J4和RP1組成了調零電路。當采用調線(xiàn)端子使反相輸入端和同相輸入端短路時(shí)認為輸入信號為0 V，則調節電位器RP1，使輸出端6的Vo=0 V。
4．3 補償電阻的計算和選取
圖3采用的同相比例放大電路，圖中補償電阻R1的值為：R1=R2//R9=3．8 k，在實(shí)際選取電阻時(shí)通常使R1=R2，特別當反饋電阻R9>>R2時(shí)，這種選取更精確一些。此電路經(jīng)過(guò)實(shí)際運用，漂移調零電路電位器調節靈敏。保護電路的設計對于模數轉換器起到了保護作用，不存在燒壞芯片的現象。