CN108120866A - 一种基于运放可偏置调节的微信号采集电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于运放可偏置调节的微信号采集电路，包括微弱电压信号IN+，所述微弱电压信号IN+的输出端通过导线连接有电容C2和电容C3，并且电容C2的另一端与电容C3的另一端之间通过导线连接有电阻R1，所述电阻R1的一端通过导线连接有微弱电压信号IN‑，所述电阻R1的另一端通过导线与运算放大器U1‑A的正极端连接，所述运算放大器U1‑A的负极端和运算放大器U1‑A的放大端均通过导线连接有电阻R3本发明涉及基于运放可偏置调节的微信号采集电路技术领域。该基于运放可偏置调节的微信号采集电路，解决了传统电路微信号测量精度差，电路复杂，测量手段复杂，可靠性低等缺点，有效提微信号测量的精度及电路可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及基于运放可偏置调节的微信号采集电路技术领域，具体为一种基于运放可偏置调节的微信号采集电路。
背景技术
近年来，由于电子***中对微弱电压采集电路的要求越来越苛刻，可靠性、成本、电路体积的要求越来越多样化，需要电路可靠性高，制造成本要低，同时要实现模块化，小型化，长期工作的可靠性、稳定性一定要高，抗干扰能力一定要强，另一方面，传统的微弱电压采集电路，电路结构复杂，可靠性低，测量精度较差，电路体积较大，测试手段复杂，且传统的采集电路变化范围较小，宽范围测试时，精度偏差较大，测量精度失真大，传统的采集方式越来越不能满足现代化***对微弱电压采集电路的要求。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于运放可偏置调节的微信号采集电路，解决了传统的采集电路变化范围较小，宽范围测试时，精度偏差较大，测量精度失真大。传统的采集方式越来越不能满足现代化***对微弱电压采集电路要求的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于运放可偏置调节的微信号采集电路，包括微弱电压信号IN+，所述微弱电压信号IN+的输出端通过导线连接有电容C2和电容C3，并且电容C2的另一端与电容C3的另一端之间通过导线连接有电阻R1，所述电阻R1的一端通过导线连接有微弱电压信号IN-，所述电阻R1的另一端通过导线与运算放大器U1-A的正极端连接。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述运算放大器U1-A的负极端和运算放大器U1-A的放大端均通过导线连接有电阻R3。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述电阻R3的另一端通过导线分别连接有电容C1、电阻R2和运算放大器U1-B。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述电容C1的另一端与电阻R2的另一端和运算放大器U1-B的放大端均通过导线连接有电阻R4。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述运算放大器U1-B的正极端通过导线分别连接有电阻R6和电阻R7。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述电阻R6的另一端通过导线分别连接有稳压器ZD1和电阻R5，所述电阻R7的另一端通过导线分别连接有稳压器ZD2和电阻R8。
有益效果
本发明提供了一种基于运放可偏置调节的微信号采集电路。具备以下有益效果：该基于运放可偏置调节的微信号采集电路，通过微弱电压信号IN+的输出端通过导线连接有电容C2和电容C3，并且电容C2的另一端与电容C3的另一端之间通过导线连接有电阻R1，所述电阻R1的一端通过导线连接有微弱电压信号IN-，所述电阻R1的另一端通过导线与运算放大器U1-A的正极端连接，解决了传统电路微信号测量精度差，电路复杂，测量手段复杂，可靠性低等缺点，有效提微信号测量的精度及电路可靠性。
附图说明
图1 为本发明的微信号采集电路原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种基于运放可偏置调节的微信号采集电路，包括微弱电压信号IN+，微弱电压信号IN+的输出端通过导线连接有电容C2和电容C3，电容C2、C3为信号滤波电容，此处电容选择不宜过大，选用0.01uF的聚酯薄膜电容即可，并且电容C2的另一端与电容C3的另一端之间通过导线连接有电阻R1，在这里电阻R1、R3为限流电阻，选用1KΩ的1/2W金属膜电阻，电阻R1的一端通过导线连接有微弱电压信号IN-，电阻R1的另一端通过导线与运算放大器U1-A的正极端连接，U1-A及U1-B为集成运算放大器主要实现反向跟随和同相比例放大输出的功能，所以选用输入阻抗高的双输出运算放大器，型号为LM158J，运算放大器U1-A的负极端和运算放大器U1-A的放大端均通过导线连接有电阻R3，在这里电阻R3为放大倍数电阻，前级为1K，所以选用500KΩ的1/2W金属膜电阻，电阻R3的另一端通过导线分别连接有电容C1、电阻R2和运算放大器U1-B，电容C1为放大电路的微分电容，选用无极性的1uF薄膜电容，电容C1的另一端与电阻R2的另一端和运算放大器U1-B的放大端均通过导线连接有电阻R4，在这里R4为输出限流电阻，选用1KΩ的1/2W金属膜电阻，运算放大器U1-B的正极端通过导线分别连接有电阻R6和电阻R7，电阻R6和R7为调整电阻，电阻R6的另一端通过导线分别连接有稳压器ZD1和电阻R5，稳压器ZD1、ZD2选用LM431，组成DC2.5V稳定电压，电阻R7的另一端通过导线分别连接有稳压器ZD2和电阻R8，电阻R5、R8为稳压器的限流电阻，选用2KΩ的1/2W金属膜电阻。
工作原理，本电路为可偏置调节反向跟随放大电路，可准确地测量输入信号为1mV的微弱电压信号，运算放大器U1-A为反向跟随器，运算放大器U1-B为同相比例放大器，可以忽略温度变化对电路带来的器件参数偏移的影响。
运算放大器U1-A与电阻R1、电容C2、C3一起组成了反向跟随器，这样可以增强输入阻抗，滤波电路与反向跟随器一起作用滤除输入的杂波噪声，微弱电压信号IN+接GND，IN-通过限流电阻R1后，经过电容C2、C3滤波后进入运算放大器的同相端，反向跟随输出，将输入的信号变换为正幅值电压信号，运算放大器U1-B与电容C1、电阻R2、R3、R4一起组成同相比例放大器，其作用主要将前级的电压信号放大数倍提供后级的高幅值电压信号，反向跟随输出的正幅值电压信号通过电阻R3后进入运放的反向端，电阻R2、电容C1与运放共同作用，将前级信号放大输出，放大倍数n=（R2/R3），稳压器ZD1、ZD2与电阻R5、R6、R7和R8一起组成偏置调整电路，稳压器ZD1、ZD2为2.5V稳定的电压，电阻R5、R8为限流电阻，电阻R6、R7为调整电阻，保证输入信号为0或者悬空时，输出为0，调整偏置电压至运算放大器U1-B到同相端辅助同相比例放大器，保证输出线性变化。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种基于运放可偏置调节的微信号采集电路，包括微弱电压信号IN+，其特征在于：所述微弱电压信号IN+的输出端通过导线连接有电容C2和电容C3，并且电容C2的另一端与电容C3的另一端之间通过导线连接有电阻R1，所述电阻R1的一端通过导线连接有微弱电压信号IN-，所述电阻R1的另一端通过导线与运算放大器U1-A的正极端连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于运放可偏置调节的微信号采集电路，其特征在于：所述运算放大器U1-A的负极端和运算放大器U1-A的放大端均通过导线连接有电阻R3。
3.根据权利要求2所述的一种基于运放可偏置调节的微信号采集电路，其特征在于：所述电阻R3的另一端通过导线分别连接有电容C1、电阻R2和运算放大器U1-B。
4.根据权利要求3所述的一种基于运放可偏置调节的微信号采集电路，其特征在于：所述电容C1的另一端与电阻R2的另一端和运算放大器U1-B的放大端均通过导线连接有电阻R4。
5.根据权利要求3所述的一种基于运放可偏置调节的微信号采集电路，其特征在于：所述运算放大器U1-B的正极端通过导线分别连接有电阻R6和电阻R7。
6.根据权利要求5所述的一种基于运放可偏置调节的微信号采集电路，其特征在于：所述电阻R6的另一端通过导线分别连接有稳压器ZD1和电阻R5，所述电阻R7的另一端通过导线分别连接有稳压器ZD2和电阻R8。
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