Wandfluh SD6201D20-AA比例放大器  

Wandfluh SD6201D20-AA比例放大器  

自耦的耦是電磁耦合的意思，普通的變壓器是通過(guò)原副邊線圈電磁耦合來(lái)傳遞能量，原副邊沒(méi)有直接電的聯(lián)系，自耦變壓器原副邊有直接電的聯(lián)系，它的低壓線圈就是高壓線圈的一部分。

通信線路的防護(hù)設(shè)備中也會(huì)使用自耦變壓器等保護(hù)設(shè)備。下面介紹自耦變壓器和其他保護(hù)性變壓器的相關(guān)知識(shí)。

⑴由于自耦變壓器的計(jì)算容量小于額定容量.所以在同樣的額定容量下，自耦變壓器的主要尺寸較小，有效材料(硅鋼片和導(dǎo)線)和結(jié)構(gòu)材料(鋼材)都相應(yīng)減少，從而降低了成本。有效材料的減少使得銅耗和鐵耗也相應(yīng)減少，故自耦變壓器的效率較高。同時(shí)由于主要尺寸的縮小和質(zhì)量的減小，可以在容許的運(yùn)輸條件下制造單臺(tái)容量更大的變壓器。但通常在自耦變壓器中只有k≤2時(shí)，上述優(yōu)點(diǎn)才明顯。

⑵由于自耦變壓器的短路阻抗標(biāo)幺值比雙繞組變壓器小，故電壓變化率較小，但短路電流較大。

⑶由于自耦變壓器一、二次之間有電的直接聯(lián)系，當(dāng)高壓側(cè)過(guò)電壓時(shí)會(huì)引起低壓側(cè)嚴(yán)重過(guò)電壓。為了避免這種危險(xiǎn)，一、二次都必須裝設(shè)避雷器，不要認(rèn)為一、二次繞組是串聯(lián)的，一次已裝、二次就可省略。

⑷在一般變壓器中。有載調(diào)壓裝置往往連接在接地的中性點(diǎn)上，這樣調(diào)壓裝置的電壓等級(jí)可以比在線端調(diào)壓時(shí)低。而自耦變壓器中性點(diǎn)調(diào)壓側(cè)會(huì)帶來(lái)所謂的相關(guān)調(diào)壓?jiǎn)栴}。因此，要求自耦變壓器有載調(diào)壓時(shí)，只能采用線端調(diào)

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常見(jiàn)的運(yùn)算放大器電路，運(yùn)算放大器進(jìn)行集成，而實(shí)用的運(yùn)算放大器微分器則用途廣泛，我們研究了一些經(jīng)典的運(yùn)算放大器電路。這些電路使用負(fù)反饋，通?？墒惯\(yùn)算放大器在線性區(qū)域內(nèi)工作。

但是，運(yùn)算放大器也可以用作比較器，這會(huì)使它們非線性工作。輸入被硬驅(qū)動(dòng)，輸出電壓猛烈地?fù)粝螂娫窜墶Ｕ缥覀儗⒖吹降哪菢?，這可能并不總是一種好的設(shè)計(jì)方法。

走向非線性

在線性應(yīng)用中，理想的運(yùn)算放大器假設(shè)適用：無(wú)限的增益和帶寬，零輸出阻抗，無(wú)限的輸入阻抗以及輸入之間的零伏。運(yùn)放還可以以非線性方式使用，并且需要特別注意和處理。

一種常見(jiàn)的配置是僅使用運(yùn)算放大器開(kāi)環(huán)（無(wú)反饋），并使其高增益產(chǎn)生比較器操作。沒(méi)有負(fù)反饋，兩個(gè)輸入將不一定保持相同的電壓，因此第四個(gè)理想運(yùn)算放大器假設(shè)無(wú)效。

圖1顯示了開(kāi)環(huán)配置的運(yùn)算放大器。當(dāng)V IN大于零時(shí)，輸出電壓升高，并被限制在正電源電壓附近。當(dāng)輸入電壓變?yōu)樨?fù)值時(shí)，運(yùn)算放大器輸出將擺動(dòng)為負(fù)值，再次限制在負(fù)電源電壓附近。在這里，我們假設(shè)運(yùn)算放大器由常規(guī)的正負(fù)電源電壓供電。

表放大器是一個(gè)特殊的差動(dòng)放大器，具有超高輸入阻抗，極其良好的CMRR，低輸入偏移，低輸出阻抗，能放大那些在共模電壓下的信號(hào)。

隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，運(yùn)算放大電路也得到廣泛的應(yīng)用。儀表放大器是一種精密差分電壓放大器，它源于運(yùn)算放大器,且優(yōu)于運(yùn)算放大器。儀表放大器把關(guān)鍵元件集成在放大器內(nèi)部，其*的結(jié)構(gòu)使它具有高共模抑制比、高輸入阻抗、低噪聲、低線性誤差、低失調(diào)漂移增益設(shè)置靈活和使用方便等特點(diǎn),使其在數(shù)據(jù)采集、傳感器信號(hào)放大、高速信號(hào)調(diào)節(jié)、醫(yī)療儀器和高檔音響設(shè)備等方面倍受青睞。儀表放大器是一種具有差分輸入和相對(duì)參考端單端輸出的閉環(huán)增益組件，具有差分輸入和相對(duì)參考端的單端輸出。與運(yùn)算放大器不同之處是運(yùn)算放大器的閉環(huán)增益是由反相輸入端與輸出端之間連接的外部電阻決定，而儀表放大器則使用與輸入端隔離的內(nèi)部反饋電阻網(wǎng)絡(luò)。儀表放大器的 2 個(gè)差分輸入端施加輸入信號(hào)，其增益即可由內(nèi)部預(yù)置，也可由用戶通過(guò)引腳內(nèi)部設(shè)置或者通過(guò)與輸入信號(hào)隔離的外部增益電阻預(yù)置。

特性包括非常低直流偏移、低漂移、低噪聲、非常高的開(kāi)路增益、非常大的共模抑制比、高輸入阻抗。儀表放大器用于需要精確性和穩(wěn)定性非常高的電路。

雖然儀表放大器在線路圖上是一顆運(yùn)算放大器；但實(shí)際上是由三顆運(yùn)算放大器所組成（如圖一所示）；儀表放大器分成兩個(gè)部份，輸入端的兩個(gè)電壓隨耦器提供輸入端(+,?)高輸入阻抗，后級(jí)則是差動(dòng)放大器，用來(lái)做兩個(gè)輸入端的差動(dòng)放大；不過(guò)，通常第二級(jí)的差動(dòng)放大器的增益會(huì)設(shè)計(jì)為1，也就是只做兩個(gè)電壓的相減運(yùn)算。 而儀表放大器的增益由電阻

>來(lái)決定。

最右邊的放大器，電阻標(biāo)記

和

是標(biāo)準(zhǔn)差動(dòng)放大器線路，gain =

，而差動(dòng)輸入電阻=2*

；左邊兩個(gè)放大器則是輸入的緩沖；當(dāng)

被移除（開(kāi)回路）時(shí)，兩個(gè)緩沖級(jí)只是單位增益緩沖器；在這個(gè)狀態(tài)之下，增益等于

而緩沖級(jí)提供高輸入阻抗。緩沖器的增益可以增加因?yàn)榉旁谪?fù)輸入和接地之間的電流所產(chǎn)生的分流的負(fù)反饋。

而在兩個(gè)反向輸入放入一顆電阻

的優(yōu)點(diǎn)在于：增加緩沖級(jí)的差模增益，而使共模增益等于1。

如果單獨(dú)存在時(shí)有同樣的增益時(shí)，將會(huì)增加電路的共模互斥比（CMRR），會(huì)使得緩沖器可以處理更大的共模信號(hào)。

的另一個(gè)好處是，只用一顆電阻來(lái)提更增益，而不是一對(duì)，可以避免電阻匹配問(wèn)題（雖然兩個(gè)

需要匹配的增益）

增益可以透過(guò)只改變

的值，而改變放大器的增益不需要改變其他的電阻匹配。

理想的儀表放大器的共模增益為零。在圖中所示的電路，共模增益的值不匹配引起的同樣編號(hào)電阻和兩個(gè)輸入運(yùn)算放大器的共模增益不匹配。

在制作這個(gè)線路最困難的地方，是在優(yōu)化運(yùn)算放大器的輸入共模性能時(shí)，需要取得非常接近的匹配電阻

儀表放大器也可以是一個(gè)內(nèi)置2個(gè)運(yùn)算放大器，以節(jié)省成本和提高共模抑制比（CMRR），但增益必須高于2（六分貝）

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