使用斩波型OP放大器的低漂移热电偶前置放大器电路及工作原理 放大器, 热电偶, 文章, 工作原理

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使用斩波型OP放大器的低漂移热电偶前置放大器电路及工作原理 更新于2012-06-05 04:17:29 文章出处:互联网
斩波型 OP 放大器

电路的功能

广泛用于温度检测的热电仙电动势很小，大约只有10UV/度左右，要进行高精度测量，必需把失调漂移控制在1UV/度以下，作为差动放大式的OP放大器，可用的产品不多。而失调漂移在正负0.05UV以下的削波放大器IC却很多，其中ICL7650比较典型，它要求电源电压为正负5V，MAZ420与普通OP放大器一样，可以正负15V电源电压下工作，并可换成传统的电路（它需要两个0.1UF的电容）。
电路工作原理
热电偶多用来测量高温度，在测量过程中，有时会发生断线。所以在测量电路中增加了一个歇火电路（先让微弱电流流过），用来检测输入断线。正常工作热电偶电阻值很小，几微安的电流基本上不会产生电压。但如果断线，前置放大器就会饱和并输出高电压，经A-D转换后，输出一定电平，以此电平作为断线值，对热电偶断线进行判断。

斩波型OP放大器MAX420输入失调电压很小，在正负1UV以下，通用OP放大器根本不能与其相比，即便是高频放大电路，也可省去失调调整，由末级放大器统一消除。

由于避免不了斩波噪声，所以压A1输出端加了低通滤波器，以此提高S/N。温度漂移很慢，无法和普通电路的正常工作速度相比，所以斩波频率F0可低到几赫兹。

本电路F0=10HZ，选定的电阻值稍大，电容器C4、C5为0.1UF。也可根据响应时间确定FC的大小。
元件的选择
DC放大器一般都很重视失调电压的温度漂移，万一忽略了这个问题，再把输入短路进行测量是发现不了的。要减少增益漂移，则应加大反馈放大器的开路增益（开路增益取多大很重要），并降低用来确定增益的电阻R2、R3的温度系数。

斩波电容器C2C3用绝缘电阻高的为好，聚酯型电容器完全可以满足使用要求。输入二极管以低漏电流型的为好。普通玻璃密封的二极管对光线有反应，应予注意。

与R3并联的C1可以起到降低高频增益、减少输入噪声及斩波噪声的作用。
调整
使电路正常工作，输入端短路，然后用失调调整电阻VR进行调整，使输出为零。接着，在输入端加准确的10MV电压，然后验证输出端电压应为2.01V。如果没有10MV的电源，可准备一个10.00V的电源，通过10K和10欧的分压电路再接在输入端上。

关于断线的检测，可使输入端开路，然后验证输出端电压是否饱和。另外，报警输出可用电压比较电路对电压进行比较来加以实现。
应注意事项
如果AC线路噪声很大，就要用隔离放大器使本电路隔离，如有辅助电源，如果没有，应由隔离型DC-DC转换器件电路电源。