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本書系根據(jù)美國模擬器件公同(ADI)1999年出版的“Practical Design Techniques for Sensor Signal Conditioning”技術(shù)講座資料編譯而成。書中從應(yīng)用角度出發(fā)。對幾種常用傳感器、如應(yīng)變計、壓電傳感器、流量傳感器、溫度傳感器、高阻抗傳感器、位置和運動傳感器、智能傳感器等的工作原理、特點和應(yīng)用做了簡要說明，其中尤其對利用傳感器進行高精度、高分辨率和寬動態(tài)范圍檢測所使用的信號調(diào)理電路，包括電橋、放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)做了較全面和詳細的介紹，書中詳細介紹了在設(shè)計信號調(diào)理電路時應(yīng)當考慮的一些技術(shù)細節(jié)及其正確的處理方法，并列舉了若干設(shè)計實例。    本書可供從事電路設(shè)計的廣大科技人員、無線電計量測試人員以及高等院校有關(guān)專業(yè)師生閱讀參考。                     &bsp;&bsp;&bsp; 第一章 概述 第二章 電橋電路以及傳感器的激勵和測量技術(shù) 2·1電橋的電路結(jié)構(gòu) 2·2電橋輸出的放大和線性化處理 2·3電橋的激勵 2·4傳感器的激勵和測量技術(shù) 2·4·1激勵方法 2·4·2比率工作方式和非比率工作方式 2·4·3布線方式 2·4·4交流激勵 2·4·5小結(jié) 參考文獻 第三章 信號調(diào)理放大器 3·1概述 3·2精密運算放大器的特性 3·2·1輸入失調(diào)電壓 3·2·2輸入失調(diào)電壓和輸入偏流模型 3·2·3直流開環(huán)增益的非線性 3·2·4運算放大器的噪聲 3·2·5共模抑制和電源抑制 3·3運算放大器的直流誤差分析 3·4單電源運算放大器 3·4·1單電源運算放大器的輸入級 3·4·2單電源運算放大器的輸出級 3·4·3運算放大器的制造工藝 3·5儀表放大器 3·5·1儀表放大器的電路結(jié)構(gòu) 3·5·2儀表放大器的直流誤差源 3·5·3儀表放大器的噪聲源 3·5·4橋式儀表放大器的誤差分析 3·5·5儀表放大器的性能表 3·5·6儀表放大器的輸入過壓保護 3·6斬波穩(wěn)定放大器 3·7隔離放大器 參考文獻 第四章 應(yīng)變、力、壓力和流量測量 4·1應(yīng)變計 4·2電橋信號調(diào)理電路 參考文獻 第五章 高阻抗傳感器 5·1光電二極管前置放大器的設(shè)計 5·1·1前置放大器的失調(diào)電壓和漂移分析 5·1·2作為輸入失調(diào)電壓源的熱電勢 5·1·3前置放大器的交流設(shè)計、帶寬和穩(wěn)定性 5·1·4光電二極管前置放大器的噪聲分析 5·1·5光電二極管電路性能小結(jié) 5·1·6光電二極管電路的折衷選擇 5·2高速光電二極管電流-電壓(I/V)轉(zhuǎn)換器的補償 5·2·1選擇用于寬帶光電二極管I/V轉(zhuǎn)換器的運算放大器 5·2·2高速光電二極管前置放大器的設(shè)計 5·2·3高速光電二極管前置放大器的噪聲分析 5·3高阻抗電荷輸出傳感器 5·3·1低噪聲電荷放大器的電路配置 5·3·2為減少偏流而使用低電源電壓且增益為4OdB的壓電式傳感器放大器 5·3·3水聽器 5·3·4運算放大器的性能:JFET運算放大器與雙極型運算放大器的比較 5·3·5pH探頭緩沖放大器 5·4CCD/CIS圖像處理 參考文獻 第六章 位置和運動傳感器 6·1線性可變差接變壓器(LVDT) 6·2霍耳效應(yīng)磁傳感器 6·3光電編碼器 6·4分解器和自整角機 6·5感應(yīng)同步器 6·6矢量交流感應(yīng)電動機的控制 6·7加速度計 參考文獻 第七章 加速度計 7·1概述 7·1·1基礎(chǔ)知識 7·1·2工藝技術(shù) 7·1·3主要產(chǎn)品 7·1·4應(yīng)用領(lǐng)域 7·2工作原理 7·2·1質(zhì)量彈性系統(tǒng) 7·2·2位移測量系統(tǒng) 7·2·3信號調(diào)理電路 7·3應(yīng)用設(shè)計指南 7·3·1產(chǎn)品選型 7·3·2自檢和標定 7·3·3輔助設(shè)計工具 7·3·4設(shè)計中應(yīng)考慮的問題 7·3·5提高性能的方法 7·4典型產(chǎn)品ADXL1O5及應(yīng)用 7·4·1組成和特點 7·4·2主要技術(shù)指標 7·4·3典型性能特性 7·4·4設(shè)計指南 參考文獻 第八章 溫度傳感器 8·1概述 8·2熱偶的工作原理和冷接點補償 8·3電阻式溫度檢測器 8·4熱敏電阻 8·5半導(dǎo)體溫度傳感器 8·5·1電流和電壓輸出溫度傳感器 8·5·2數(shù)字輸出溫度傳感器 8·5·3恒溫開關(guān)和溫度設(shè)定值控制器 8·5·4帶有片內(nèi)溫度傳感器的模數(shù)轉(zhuǎn)換器 8·6微處理器溫度監(jiān)測 參考文獻 第九章 用于信號調(diào)理的模數(shù)轉(zhuǎn)換器 9·1逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器 9·2多路輸入逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器 9·3完整的片內(nèi)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 9·4Σ-△型模數(shù)轉(zhuǎn)換器 9·4·1高分辨率、低頻測量用的Σ-△型模數(shù)轉(zhuǎn)換器 9·4·2Σ-△型模數(shù)轉(zhuǎn)換器在電能表中的應(yīng)用 9·4·3電能計量中的大電流檢測技術(shù) 參考文獻 第十章 智能傳感器 10·14～2OmA控制環(huán)路 10·2傳感器與網(wǎng)絡(luò)的連接 參考文獻 第十一章 硬件設(shè)計技術(shù) 11·1高精度系統(tǒng)中的電阻和熱偶誤差 11·2混合信號系統(tǒng)中的接地 11·2·1接地面和電源面 11·2·2雙面印制電路板與多層印制電路板的比較 11·2·3多插卡混合信號系統(tǒng) 11·2·4分隔模擬地和數(shù)字地 11·2·5混合信號集成電路的接地和去耦 11·2·6慎重對待ADC的數(shù)字輸出 11·2·7混合信號接地混亂的根源:將單卡接地概念用到多卡系統(tǒng)中 11·2·8采樣時鐘考慮 11·2·9混合信號系統(tǒng)中印制電路板布局的幾個準則 11·3電源噪聲的抑制和濾波 11·3·1開關(guān)穩(wěn)壓器實驗 11·3·2局部高頻電源濾波 11·3·3對交流電源線的濾波 11·4防止射頻干擾整流的措施 11·5高速邏輯電路處理方法 11·6屏蔽原理簡介 11·6·1電纜和屏蔽的一般特性 11·6·2數(shù)字隔離技術(shù) 11·7過壓保護 11·8靜電放電 參考文獻 附錄一 半導(dǎo)體溫度傳感器和磁場傳感器的應(yīng)用 附錄二 ADI公司生產(chǎn)的傳感器及信號調(diào)理器選擇樹 附錄三 ADI公司生產(chǎn)的傳感器選擇指南 北京市英賽爾器件集團簡介 編后語

* - 本貼最后修改時間：2007-1-4 19:37:45 修改者：tyw

6樓：

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作者： tyw 于 2007/1/4 20:27:00 發(fā)布： 其實用ICL7650作放大也可達到目的     傳感橋用交流激勵無非是想在微弱緩變的輸入信號上迭加一個交流調(diào)制波后進行交流放大解調(diào)獲得放大了的輸入信號.     這部分工作可以讓第四代運放ICL7650來完成 在電子電路設(shè)計中，經(jīng)常需要放大微弱的直流信號或緩慢變化的信號。而一般集成運算放大器都是利用參數(shù)補償原理的直接耦合或者阻容耦合放大器，它們的初始失調(diào)參數(shù)并不等于零，而是用調(diào)零電位器或精密修正技術(shù)的調(diào)節(jié)來進行失調(diào)參數(shù)的補償。如此使得直接耦合放大器在放大信號的同時也放大了溫漂，而阻容耦合放大器雖然能夠抑制溫漂，但不能用來放大微弱的直流信號或緩慢變化的信號，它會把這種信號作為溫漂給抑制掉。使用斬波自動穩(wěn)零就能很好解決抑制溫漂和放大微弱直流信號這個問題。 斬波技術(shù)基本原理 ---如果將直流信號(或緩慢變化的信號)轉(zhuǎn)換成交流信號(它的幅值與直流信號的幅值成正比)，然后用交流放大電路放大，再把它復(fù)原為直流信號，便可以較好地解決抑制溫漂和放大微弱直流信號的矛盾。這就是斬波技術(shù)的基本指導(dǎo)思想，原理如圖1所示。 ---輸入的直流信號經(jīng)過調(diào)制電路(或斬波電路)、放大電路、解調(diào)電路后，又恢復(fù)為直流輸出。當然，這種電路由于調(diào)制型放大器的輸入頻帶很窄，并且模擬開關(guān)換向還產(chǎn)生調(diào)制信號噪聲。所以這種電路不適用放大頻率較高的輸入信號。 自動穩(wěn)零基本原理 ---單片自動穩(wěn)零集成運算放大器的基本指導(dǎo)思想是：如果能把運放兩個輸入端短路時或加共模輸入信號時的輸出電壓(誤差電壓)先用電容器寄存起來(將此過程簡稱為采樣)，再與運放正常工作時的輸出電壓相減(將此過程簡稱為校零)，則可有效地減小失調(diào)電壓、失調(diào)電流及溫度變化和電源電壓波動所引起的漂移，也可有效地抑制共模信號。 ---圖2是自動穩(wěn)零的基本原理圖，MAIN是主放大器(CMOS運算放大器)，NULL是調(diào)零放大器(CMOS高增益運算放大器)。 ---電路通過電子開關(guān)的轉(zhuǎn)換來進行兩個階段工作：第一是在內(nèi)部時鐘(OSC)的上半周期，電子開關(guān)A和B導(dǎo)通，A和C斷開，電路處于采樣階段，從而將運放NULL的誤差電壓寄存在電容器CEXTA上；第二是在內(nèi)部時鐘的下半周期，電子開關(guān)A和C導(dǎo)通，A和B斷開，電路處于動態(tài)校零和放大階段。將采樣階段寄存在電容器CEXTA上的誤差電壓與放大器NULL正常工作時所產(chǎn)生的誤差電壓相互抵消，進而消除失調(diào)及其漂移和共模信號對放大器A2輸出的影響，并將A2的輸出送至運放A1的第三輸入端N1，以加強A1輸出。 典型應(yīng)用芯片 ---ICL7650是MAXIM公司利用動態(tài)校零技術(shù)和CMOS工藝制作的斬波穩(wěn)零式高精度運放，輸入偏置電流在25℃時為1.5pA、輸入失調(diào)電壓為1μV、失調(diào)電壓溫度系數(shù)為0.01μV/℃，輸入電阻可以達到1012Ω，此外其共模抑制比達到130dB。 ---該芯片內(nèi)部晶振產(chǎn)生200Hz內(nèi)部節(jié)拍頻率，并且這個時鐘信號可以從INT/CLK OUT管腳引出。為了穩(wěn)定運算放大器輸出信號的直流分量，可將鉗位端(CLAMP)連接運算放大器的輸入端和輸出端，這樣芯片會在輸出達到飽和之前，在鉗位端和輸出端之間建立一個電流通道，從而防止電荷在校零和寄存電容上繼續(xù)積累，減少電容的充放電恢復(fù)時間，使得輸出電壓得到穩(wěn)定。 * - 本貼最后修改時間：2007-1-4 20:34:07 修改者：tyw

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