测量电路详解：隔离放大器与电压增益

本文详细介绍了各种常用的检测电路，包括信号放大电路、信号处理电路、信号转换电路以及系统抗干扰技术。特别关注了隔离放大器的总电压增益，并以AD204变压器耦合隔离放大器为例进行阐述。文章还探讨了直流放大电路和交流放大电路的设计，以及测量放大器的各种实现方式。 隔离放大器总电压增益是检测电路中的关键参数，它由输入部分电压增益和输出部分电压增益共同决定。在变压器耦合隔离放大器，如AD204中，这种设计能够有效隔离输入和输出，提高系统的抗干扰能力。图10.9展示了这种变压器耦合隔离放大器的原理图。 在信号放大电路中，反相放大器和同相放大器是最常见的类型。反相放大器的电压增益与反馈电阻RF和运算放大器的开环增益有关，而R1需远大于信号源内阻以减小噪声和漂移。同相放大器具有高输入阻抗和低输出阻抗，适用于前置放大级，其电压增益与反馈电阻和输入电阻成反比。 交流放大电路主要涉及耦合电容的选择，如C1、C3，它们决定了放大器的下限频率fL。在只放大交流信号的场合，可以选择集成运放构成的交流电压同相放大器，其中隔直电容C1、C2、C3起着关键作用。 测量放大器是一种专用于测量微弱信号的电路，如图10.1所示，包含粗调放大倍数Rg和微调放大倍数Rc。三运放测量放大器（图10.2）由两个对称同相放大器和一个差动放大器组成，能有效地放大差模信号并抑制共模信号，提高共模抑制比。 在实际应用中，如图10.3所示的AD521集成测量放大器，是一种常用的高性能测量放大器，具有良好的线性度和精度，适用于要求较高的场合。其管脚配置和基本应用电路提供了灵活的解决方案，以适应不同的测量需求。 总结起来，本章内容涵盖了检测电路的核心概念和技术，包括隔离放大器的电压增益计算、不同类型的放大器设计以及集成测量放大器的应用，这些都是理解和设计高效测量系统的基础。