78基于差分放大电路的宽带直流放大器的设计
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78基于差分放大电路的宽带直流放大器的设计
基于差分放大电路的宽带直流放大器的设计；涂剑鹏，何尚平，罗小青，郭波；（南昌大学科学技术学院；江西南昌，３；３００２９）；要：宽带直流放大器在微弱信号监测和测量电路系统中；电路原理，并采用高速宽带集成运放作为主放大器，来；关键词：差分放大器：宽带；直流放大；集成运放；Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＷｉｄｅｂａｎｄＤＣＡｍｐｌｉ；ｔｈｅｏｒｙｂａｓｅｄ；ｏｎ；ｐｒｅｓｅｎ
基于差分放大电路的宽带直流放大器的设计涂剑鹏，何尚平，罗小青，郭波（南昌大学科学技术学院摘江西南昌，３３００２９）要：宽带直流放大器在微弱信号监测和测量电路系统中应用非常广泛，本论文提出了一种基于差分放大电路原理，并采用高速宽带集成运放作为主放大器，来设计宽带直流放大器的具体方法。关键词：差分放大器：宽带；直流放大；集成运放Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＷｉｄｅｂａｎｄＤＣＡｍｐｌｉｆｉｅｒｉｎｗｅａｋｓｉｇｎａｌｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｃｉｒｃｕｉｔｓｙｓｔｅｍｉｓｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｔｈｅｏｒｙｂａｓｅｄｏｎａｐｒｅｓｅｎｔｓｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌａｍｐｌｉｆｉｅｒｃｉｒｃｕｉｔ，ａｎｄｕｓｉｎｇｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄｂｒｏａｄｂａｎｄｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌａｍｐｌｉｆｉｅｒａｓｔｈｅｍａｉｎａｍｐｌｉｆｉｅｒ，ｔｏｄｅｓｉｇｎｓｐｅｃｉｆｉｃｍｅｔｈｏｄｓｏｆｂｌ：ｏａｄｂ锄ｄｄｃａｍｐｌｉｆｉｅｒ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌａｍｐｌｉｆｉｅｒ；Ｂｒｏａｄｂａｎｄ；ＤＣａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ：Ｉｎ喇ｅａｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌａｍｐｌｉｆｉｅｒ中图分类号：ＴＮ７２２．７２文献标识码：Ｂ文章编号：１００１－９２２７（２０１０）０２－００９１－０３１系统功能本系统电压增益Ａ。≥６０ｄ配，依据电阻网络分配的不同来改变增益。其特点是电路Ｂ，输入电压有效值Ｖ；≤设计简单，编程容易，控制方便。综合考虑，我们选择方案二，即采用单片机控制继电器组选择电阻网络分配来实现增益控制。２．３１０ｍＶ。Ａ。可在０＂－一６０ｄＢ范围内手动连续调节。在Ａ。＝６０ｄＢ时，输出端噪声电压的峰一峰值Ｖ㈣，≤０．３Ｖ。最大输出电压正弦波有效值Ｖ。≥１０Ｖ，输出信号波形无明显失真。３ｄＢ通频带０～１０ＭＨｚ；在０～９ＭＨｚ通频带内增益起伏≤１ｄＢ。放大器的输入电阻≥５０Ｑ，负载电阻（５０±２）Ｑ。电压增益Ａ。可预置并显示，预置范围为０～６０ｄＢ，步距为５ｄＢ（也可以连续调节）；放大器的带宽可预置并显示。２功率放大电路方案的比较与选择采用互补对称功放电路旧。。此电路具有对称性好，频响宽，结构简单等特点。其失真度虽不是特别低（０．０３％左右）但电路的转换速率、ＴＩＭ失真等动态指标却相当好。为提高效率，使用的是乙类互补对称功放电路。２．４测量电路方案的比较与选择采用真有效值转换器件测量。此方案电路简单、精度系统方案分析系统功能要求，本设计可分为：主放大电路、增益控制电路、功率放大电路、测量电路、键盘显示电路、控制电路和稳压电源六大功能模块…。２．１高。本系统选取有效值转换器件ＡＤ６３７对任意波形的信号进行有效值检测，其含有足够带宽的，再经Ａ／Ｄ转换后把数据送给单片机处理器，单片机处理器对数据进行处理来显示相关参数。综上所述，该系统的总体框图设计如图１所示。主放大器方案的比较与选择方案一：采用分立元件设计。此方案元器件成本低，但设计复杂度较大，并且由于受到众多寄生元件的影响，调试工程复杂且周期长，频率高时更突出。因此此方案在长时间内难以保证可靠性和指标，也不便于维护。方案二：采用高速宽带集成运放设计。此方案的优点是电路实现简单，指标和可靠性容易得到保证，易于电路分析和调试，为可取方案。经比较，采用方案二，即采用高速宽带集成运放设计主放大器及输入输出电路。根据题目直流放大器的要求，为了很好的解决温漂问题，故选择采用差分放大电路。２．２增益控制电路方案的比较与选择方案一Ｊ．采用高速乘法器型Ｏ／Ａ实现。由Ｏ／Ａ转换器的Ｖｒｅｆ作信号参考，Ｄ／Ａ的输出端作输出，用Ｄ／Ａ转换器的数字量输入端控制，传输衰减实现增益控制。该方案简单易行，但当信号的频率较高时，系统容易发生自激，因此不选择此方案。方案二：采用单片机控制继电器组选择电阻网络分收稿日期：２００９―１２―２１３４麟ＡＤ８２器９卜Ｌ＋ｒ反棚器Ｌ．．【ＡＤ８２９Ｊ稳～２２０Ｖ差分故人器ＡＤ８２９印．ＡＭｌＴ８９Ｃｌ５２――――一１５Ｖ．＋１２Ｖｍ电澈参由由图１系统方框图‘、堡ＨＡ一羔ＤＯ￥０９理论分析与计算根据系统功能要求，最大电压增益Ａ。≥６０ｄＢ，３ｄＢ通频３．１宽带增益积带Ｏ～ＩＯＭＨｚ，增益带宽积ＧＢＷ＝Ａ。×Ｂｗ，得出ＧＢＷ＝６００ＭｄＢ。３．２通频带内增益起伏控制在通频带内由于Ａ０８２９放大频带增益不平均，在通频作者简介：涂剑鹏，助教，主要研究方向为自动化控制。万方数据　９１基于差分放大电路的宽带直流放大器的设计带带宽内４ＭＨＺ和８ＭＨｚ左右增益小于预期值，故需要进行增益补偿。在差分放大电路里与Ｊ５接口并联一个１５ＰＦ电容增加８ＭＨ涂剑鹏，等差分放大器由两个同相放大器和一个差动放大器组成‘…引，如图３所示。该电路具有输入阻抗高，电压放大倍数容易调节，输出不包含共模信号。Ｚ频带左右的交流通路，在交流通路的第二级和第三级之间的电阻并联１００ＰＦ电容增加４ＭＨＺ的交流通路，补偿４ＭＨＺ频带的增益。３．３线性相位普通放大器在放大过程中由于放大器具有一定的延时效应，在放大不同频率的信号时会产生相位变化。故在特定频段内会出现原本处于负反馈的电路。由于延时使得信号倒相１８０。，处于放大状态从而产生自激现象。本放大系统采用高速运算放大器，在１０Ｍ以内无明显的相位变化。３．５抑制直流零点漂移放大器工作一段时间会发热，导致放大性能发生变化，本系统采用差分放大电路，故当放大器发生零点漂移时，由于差分放大器使用同样参数的放大器故零点漂移的大小是同样的，假设温漂量为Ｔ，差分放大信号为Ａ，Ｂ。Ｖｏ＝Ｖ。一ＶＢＶｏ＝（Ａ＋Ｔ）一（Ｂ＋Ｔ）图３差分放大电路由于差分信号是大小相等相位反相。Ｖｏ＝２Ａ由原理图可知，改变ＲＶ１的值就能改变电路的电压放大倍数。４．３增益控制电路的设计该系统用单片机控制继电器选通不同电阻值达到增益控制效果。共分为１２级，步进间隔为５ｄＢ。４．４补偿电路的设计‘般线性：Ｉ：作的放大器（即引入负反馈的放大电路）的输入寄生电容Ｃ。会影响电路的稳定性。放大器的输入端一般存在约几皮法的寄生电容Ｃ。，这个电容包括运放的输入电容和布线分布电容，它与反馈电阻Ｒ，组成一个滞后网络，引起输出电压相位滞后，当输入信号的频率很高时，Ｃ。的旁路作用使放大器的高频响应变差，其频带的上限频率约为：可见直流温度漂移抵消，被抑制。３．６放大器稳定性放大器在：工作时会出现自激，外部干扰等，影响放大器稳定的工作。当放大器深度负反馈时输出信号带有一一定的纹波。此时需要在输出口加一个小的电容，消除高频的纹波干扰。在负反馈的电阻上串接一个小电感，可以消除自激。为抑制干扰在放大器电源两端并接一个０．１ＵＦ的瓷片电容可以消除输出信号的干扰。在印制ＰＣＢ板时敷铜走线，可以大大降低信号的干扰。单元电路设计４．１跟随、反相电路的设计４‰＝１／（２ⅡＲｆＣ。）若Ｒ，的阻值较大，放大器的上限频率就将严重下降，同时Ｃ。、Ｒ，引入的附加滞后相位可能引起寄生振荡，因而会引起严重的稳定性问题。对此，一个简单的解决方法是减小Ｒ，的阻值，使∞。高出实际应用的频率范围，但这种方法将使运算放大器的电压放大倍数下降（因Ａｖ＝－Ｒ，／Ｒ；。）。为了保持放大电路的电压放大倍数较高，更通用的方法是在Ｒ，上并接一个补偿电容Ｃ，，使Ｒ；。Ｃ，网络与Ｒ，Ｃ。网络构成相位补偿。Ｒ；。Ｃ，将引起输出电压相位超前，由于不能准确知道Ｃ。的值，所以相位超前量与滞后量不可能得到完全补偿，一般是采用可变电容Ｃ，，用实验和调整Ｃ，的方法使附加相移最小。若Ｒ，＝１０ｋＱ，Ｃ，的典型值为３～ｌＯｐＦ。对于电压跟随器而言，其Ｃ，值可以稍大一些。差分放大器的输入信号要求为双端输入，故对于信号需要进行变换来得到双端输入。信号经过跟随和反相电路后得到的信号即为原始信号的两倍，并且能提高输入电阻，原理图如图２。图２跟随反相电路５系统测试测试使用仪器与设备如表１所示。４．２差分放大电路的设计ＡＤ８２９是一款低噪、高性能高速运算放大器¨１。其压摆率２３０Ｖ／１．１Ｓ，±１５Ｖ供电，输出电压最大幅值可达２８ＶＰ一Ｐ，带宽７５０ＭＨｚ，满足系统设计需要。９２５．１５．２结果分析经过调试，用网络特性分析仪（ＢＴ一３Ｄ）分析放大器增益线性。万方数据　《自动化与仪器仪表》２０１０年第２期（总第１４８期）衰１测试使用仪器与设备序号ｌ２３４５８调节放大器放大倍数，在低频段（ｆ＜２８７ｋＨＺ）放大器增益可以达到６０ｄＢ以上。此时输出达到２０Ｖ，其有效值为７．５９３Ｖ。名称、型号、规格ＷＹＢ一３０２８２直流稳压电源ＧＯＳ一６１１２双通道模拟示波器ＧＤＳ－２０６４四踪数字存储示波器ＥＥｌ４１２合成（ＤＤＳ）函数信号发生器ＬＭ０３２逻辑分析仪ＢＴ一３Ｄ频率特性测试仪参考文献１叶昌茂，温世敏．实用直流放犬器的设计Ｕ１电子工程师，２００５，’３ｌ（１９）：３０～３３２张大平．互补对称功放电路中自举电容的作用［Ｊ］．广西师院学报（自然科学版），２０００，１７（４）：２４～２６当放大器增益为４０ｄＢ线性度最好。３ｄＢ通频带（０～ｌＯ．４ＭＨｚ），在Ｏ～ＩＯＭＨｚ通频带内增益起伏≤ｌｄＢ。输入信号峰峰值０．０２Ｖ，其有效值为０．００７Ｖ。当ｆｉｎ＜ＩＯＭＨｚ时输出信号峰峰值大于等于２Ｖ其有效值大于等于０．７２２４Ｖ。当ｆｉｎ＝３．ＩＭＨｚ时输出信号达到最大值２．５２Ｖ有效值为０．８４７３。３ＡＤ８２９５：带有信号处理放大器的精密仪表放大器［Ｊ１世界电子元器件，２００９（２）：１２～１３４贾培军，常艳玲．差分放大电路的实验方案探究［Ｊ１延安大学学报（自然科学版），２００６，２５（１）：３９～４０５熊旭军．基于Ｍｕｌｔｉｓｉｍ的差分放大电路仿真分析［Ｊ１现代电子技术，２００９，３２（４）：１４～１５（上接第９Ｏ页）Ｘ０５４结束语Ｌｒｌ，ｒ２，ｒ３，ｒ４，ｒｓ，ｒ６，ｒ７，ｒ８，ｒ９，ｔｘ，ｔｖ，ｔｚＪ＝（Ｏ，０，０，０，０，０，０，０，０，一５０，一５０，５０）（５）本文中针对便携式三维扫描仪的具体应用系统，设计了一种摄像机和电磁接收模块间的联合标定方法。此方法基于摄像机内参数、激光平面参数和电磁接收块相对基坐标系位姿矩阵之间的特定关系。该标定方法简单、方便、快捷。计算结果表明，标定精度能满足三维扫描仪的应用要求。另外，由于标定控制点和优化算法是影响标定实验结果的两个重要因素，因此改进优化算法和选取较多的精确的标定控制点，可进一步提高标定精度。得到的计算结果为：ｆ‘，２，３‘１ｆｏ．０００６ｏ。９５２５ｏ．３０４４―３３．７７２９１Ｒ＝Ｉｒ４吩ｒ６ｆｙｌ＝Ｉｏ．９９９５一ｏ．０１５３ｏ．０２７０―３８．９７９８Ｉｒ７％吩ｆ，Ｊ表１标定点坐标摄像机坐标∑－Ｌ６６６２．６００Ｏ．７３ｌ．Ｏ．０４８－０．５３６Ｉｏ．０３０４ｏ．３０４１－０．９５２２６２．４７６１Ｊ接收模块坐标兰９．６１０－１５．０３９－４．０８０－３．１７４－２．５１５茎Ｌ―３２．４４５．３５．８６５．３４．３２０．３４．７７５?３５．１４９∑ｋ－３９．７２７―４０．６１８－４０．２４６－３９．９３ｌ―３９．７４４墨ｂ５２．７７８７７．５６０．６６．５３９６５．４４７６４．８８６参考文献１ＺｈａｎｇＺＹ．Ｃａｍｅｒａｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｏｎｗｉｔｈｏｎｅ―ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｏｂ―Ｍａ－ｊｅｃｔｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｃｈｉｎｅ２ＺｈｅｎｇＰａｔｔｅｒｎＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ，２００４，２６（７）：８９２～８９９ｙｏｕＺｈａｎｇ．Ａｆｌｅｘｉｂｌｅｎｅｗｔｅｃｈｎｉｑｕｅｆｏｒｃａｍｅｒａｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＴｅｃｈｎｉｃａｌＲｅｐｏｒｔ．１９９８４标定精度３ＭａｌｍＨ．Ｈｅｙｄｅｎ丸Ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄｉｎｔｒｉｎｓｉｃｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｆｏｒｒｏｂｏｔｃａｍｅｒａｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ标定出摄像机坐标系到电磁接收块的坐标系的转换矩阵Ｒ后，可以采集多幅图像，从图像坐标点计算出接收块坐标只’（Ｚ《ｚＬ）（ｉ＝１，２，…，Ｎ），然后再用三坐标测量机直接读取这些点的世界坐标，再转换到电磁接收块坐标（ｉ＝１，２，…，Ｎ），将两者的结果进行对比，然后按下式计算平均误差。－ｌａｎｄｈａｎｄ－ｅｙｅｆｅｒｅｎｃｅｏｎｖｉｓｉｏｎ［Ｃ］．ＩＥＥＥ。Ｃｏｎ―ＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＲｏｂｏｔｓａｎｄＳｙｓｔｅｍｓＬａｓＶｅｇａｓ，Ｎｅｖａｄａ：【ｓｎｊ，２００３４唐志豪，李伯全．基于双目立体视觉的测量技术研究［Ｊ］．２００６，９～２２５朱蔚，王宗义．基于激光扫描数据的物体表面重建及轮廓显示［Ｄ］．哈尔滨：哈尔滨工程大学，２００５Ｐ＝―：１了Ｌ厶，Ｎ；ｌ【（爿二，一．Ｙ“）２＋（爿二，一ＸＬ，）２＋（．ｒ：，一ＸＬ，）２】２）对采集回来的１０个点进行计算比较，误差为０．０能满足应用的要求。０５，６江舜妹，王从军．柔性测量臂激光测量头标定及精度研究［Ｄ］．武汉：华中科技大学，２００７万方数据　９３包含各类专业文献、应用写作文书、文学作品欣赏、专业论文、行业资料、幼儿教育、小学教育、高等教育、中学教育、78基于差分放大电路的宽带直流放大器的设计等内容。
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78基于差分放大电路的宽带直流放大器的设计
基于差分放大电路的宽带直流放大器的设计；涂剑鹏，何尚平，罗小青，郭波；（南昌大学科学技术学院；江西南昌，３；３００２９）；要：宽带直流放大器在微弱信号监测和测量电路系统中；电路原理，并采用高速宽带集成运放作为主放大器，来；关键词：差分放大器：宽带；直流放大；集成运放；Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＷｉｄｅｂａｎｄＤＣＡｍｐｌｉ；ｔｈｅｏｒｙｂａｓｅｄ；ｏｎ；ｐｒｅｓｅｎ
基于差分放大电路的宽带直流放大器的设计涂剑鹏，何尚平，罗小青，郭波（南昌大学科学技术学院摘江西南昌，３３００２９）要：宽带直流放大器在微弱信号监测和测量电路系统中应用非常广泛，本论文提出了一种基于差分放大电路原理，并采用高速宽带集成运放作为主放大器，来设计宽带直流放大器的具体方法。关键词：差分放大器：宽带；直流放大；集成运放Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＷｉｄｅｂａｎｄＤＣＡｍｐｌｉｆｉｅｒｉｎｗｅａｋｓｉｇｎａｌｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｃｉｒｃｕｉｔｓｙｓｔｅｍｉｓｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｔｈｅｏｒｙｂａｓｅｄｏｎａｐｒｅｓｅｎｔｓｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌａｍｐｌｉｆｉｅｒｃｉｒｃｕｉｔ，ａｎｄｕｓｉｎｇｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄｂｒｏａｄｂａｎｄｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌａｍｐｌｉｆｉｅｒａｓｔｈｅｍａｉｎａｍｐｌｉｆｉｅｒ，ｔｏｄｅｓｉｇｎｓｐｅｃｉｆｉｃｍｅｔｈｏｄｓｏｆｂｌ：ｏａｄｂ锄ｄｄｃａｍｐｌｉｆｉｅｒ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌａｍｐｌｉｆｉｅｒ；Ｂｒｏａｄｂａｎｄ；ＤＣａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ：Ｉｎ喇ｅａｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌａｍｐｌｉｆｉｅｒ中图分类号：ＴＮ７２２．７２文献标识码：Ｂ文章编号：１００１－９２２７（２０１０）０２－００９１－０３１系统功能本系统电压增益Ａ。≥６０ｄ配，依据电阻网络分配的不同来改变增益。其特点是电路Ｂ，输入电压有效值Ｖ；≤设计简单，编程容易，控制方便。综合考虑，我们选择方案二，即采用单片机控制继电器组选择电阻网络分配来实现增益控制。２．３１０ｍＶ。Ａ。可在０＂－一６０ｄＢ范围内手动连续调节。在Ａ。＝６０ｄＢ时，输出端噪声电压的峰一峰值Ｖ㈣，≤０．３Ｖ。最大输出电压正弦波有效值Ｖ。≥１０Ｖ，输出信号波形无明显失真。３ｄＢ通频带０～１０ＭＨｚ；在０～９ＭＨｚ通频带内增益起伏≤１ｄＢ。放大器的输入电阻≥５０Ｑ，负载电阻（５０±２）Ｑ。电压增益Ａ。可预置并显示，预置范围为０～６０ｄＢ，步距为５ｄＢ（也可以连续调节）；放大器的带宽可预置并显示。２功率放大电路方案的比较与选择采用互补对称功放电路旧。。此电路具有对称性好，频响宽，结构简单等特点。其失真度虽不是特别低（０．０３％左右）但电路的转换速率、ＴＩＭ失真等动态指标却相当好。为提高效率，使用的是乙类互补对称功放电路。２．４测量电路方案的比较与选择采用真有效值转换器件测量。此方案电路简单、精度系统方案分析系统功能要求，本设计可分为：主放大电路、增益控制电路、功率放大电路、测量电路、键盘显示电路、控制电路和稳压电源六大功能模块…。２．１高。本系统选取有效值转换器件ＡＤ６３７对任意波形的信号进行有效值检测，其含有足够带宽的，再经Ａ／Ｄ转换后把数据送给单片机处理器，单片机处理器对数据进行处理来显示相关参数。综上所述，该系统的总体框图设计如图１所示。主放大器方案的比较与选择方案一：采用分立元件设计。此方案元器件成本低，但设计复杂度较大，并且由于受到众多寄生元件的影响，调试工程复杂且周期长，频率高时更突出。因此此方案在长时间内难以保证可靠性和指标，也不便于维护。方案二：采用高速宽带集成运放设计。此方案的优点是电路实现简单，指标和可靠性容易得到保证，易于电路分析和调试，为可取方案。经比较，采用方案二，即采用高速宽带集成运放设计主放大器及输入输出电路。根据题目直流放大器的要求，为了很好的解决温漂问题，故选择采用差分放大电路。２．２增益控制电路方案的比较与选择方案一Ｊ．采用高速乘法器型Ｏ／Ａ实现。由Ｏ／Ａ转换器的Ｖｒｅｆ作信号参考，Ｄ／Ａ的输出端作输出，用Ｄ／Ａ转换器的数字量输入端控制，传输衰减实现增益控制。该方案简单易行，但当信号的频率较高时，系统容易发生自激，因此不选择此方案。方案二：采用单片机控制继电器组选择电阻网络分收稿日期：２００９―１２―２１３４麟ＡＤ８２器９卜Ｌ＋ｒ反棚器Ｌ．．【ＡＤ８２９Ｊ稳～２２０Ｖ差分故人器ＡＤ８２９印．ＡＭｌＴ８９Ｃｌ５２――――一１５Ｖ．＋１２Ｖｍ电澈参由由图１系统方框图‘、堡ＨＡ一羔ＤＯ￥０９理论分析与计算根据系统功能要求，最大电压增益Ａ。≥６０ｄＢ，３ｄＢ通频３．１宽带增益积带Ｏ～ＩＯＭＨｚ，增益带宽积ＧＢＷ＝Ａ。×Ｂｗ，得出ＧＢＷ＝６００ＭｄＢ。３．２通频带内增益起伏控制在通频带内由于Ａ０８２９放大频带增益不平均，在通频作者简介：涂剑鹏，助教，主要研究方向为自动化控制。万方数据　９１基于差分放大电路的宽带直流放大器的设计带带宽内４ＭＨＺ和８ＭＨｚ左右增益小于预期值，故需要进行增益补偿。在差分放大电路里与Ｊ５接口并联一个１５ＰＦ电容增加８ＭＨ涂剑鹏，等差分放大器由两个同相放大器和一个差动放大器组成‘…引，如图３所示。该电路具有输入阻抗高，电压放大倍数容易调节，输出不包含共模信号。Ｚ频带左右的交流通路，在交流通路的第二级和第三级之间的电阻并联１００ＰＦ电容增加４ＭＨＺ的交流通路，补偿４ＭＨＺ频带的增益。３．３线性相位普通放大器在放大过程中由于放大器具有一定的延时效应，在放大不同频率的信号时会产生相位变化。故在特定频段内会出现原本处于负反馈的电路。由于延时使得信号倒相１８０。，处于放大状态从而产生自激现象。本放大系统采用高速运算放大器，在１０Ｍ以内无明显的相位变化。３．５抑制直流零点漂移放大器工作一段时间会发热，导致放大性能发生变化，本系统采用差分放大电路，故当放大器发生零点漂移时，由于差分放大器使用同样参数的放大器故零点漂移的大小是同样的，假设温漂量为Ｔ，差分放大信号为Ａ，Ｂ。Ｖｏ＝Ｖ。一ＶＢＶｏ＝（Ａ＋Ｔ）一（Ｂ＋Ｔ）图３差分放大电路由于差分信号是大小相等相位反相。Ｖｏ＝２Ａ由原理图可知，改变ＲＶ１的值就能改变电路的电压放大倍数。４．３增益控制电路的设计该系统用单片机控制继电器选通不同电阻值达到增益控制效果。共分为１２级，步进间隔为５ｄＢ。４．４补偿电路的设计‘般线性：Ｉ：作的放大器（即引入负反馈的放大电路）的输入寄生电容Ｃ。会影响电路的稳定性。放大器的输入端一般存在约几皮法的寄生电容Ｃ。，这个电容包括运放的输入电容和布线分布电容，它与反馈电阻Ｒ，组成一个滞后网络，引起输出电压相位滞后，当输入信号的频率很高时，Ｃ。的旁路作用使放大器的高频响应变差，其频带的上限频率约为：可见直流温度漂移抵消，被抑制。３．６放大器稳定性放大器在：工作时会出现自激，外部干扰等，影响放大器稳定的工作。当放大器深度负反馈时输出信号带有一一定的纹波。此时需要在输出口加一个小的电容，消除高频的纹波干扰。在负反馈的电阻上串接一个小电感，可以消除自激。为抑制干扰在放大器电源两端并接一个０．１ＵＦ的瓷片电容可以消除输出信号的干扰。在印制ＰＣＢ板时敷铜走线，可以大大降低信号的干扰。单元电路设计４．１跟随、反相电路的设计４‰＝１／（２ⅡＲｆＣ。）若Ｒ，的阻值较大，放大器的上限频率就将严重下降，同时Ｃ。、Ｒ，引入的附加滞后相位可能引起寄生振荡，因而会引起严重的稳定性问题。对此，一个简单的解决方法是减小Ｒ，的阻值，使∞。高出实际应用的频率范围，但这种方法将使运算放大器的电压放大倍数下降（因Ａｖ＝－Ｒ，／Ｒ；。）。为了保持放大电路的电压放大倍数较高，更通用的方法是在Ｒ，上并接一个补偿电容Ｃ，，使Ｒ；。Ｃ，网络与Ｒ，Ｃ。网络构成相位补偿。Ｒ；。Ｃ，将引起输出电压相位超前，由于不能准确知道Ｃ。的值，所以相位超前量与滞后量不可能得到完全补偿，一般是采用可变电容Ｃ，，用实验和调整Ｃ，的方法使附加相移最小。若Ｒ，＝１０ｋＱ，Ｃ，的典型值为３～ｌＯｐＦ。对于电压跟随器而言，其Ｃ，值可以稍大一些。差分放大器的输入信号要求为双端输入，故对于信号需要进行变换来得到双端输入。信号经过跟随和反相电路后得到的信号即为原始信号的两倍，并且能提高输入电阻，原理图如图２。图２跟随反相电路５系统测试测试使用仪器与设备如表１所示。４．２差分放大电路的设计ＡＤ８２９是一款低噪、高性能高速运算放大器¨１。其压摆率２３０Ｖ／１．１Ｓ，±１５Ｖ供电，输出电压最大幅值可达２８ＶＰ一Ｐ，带宽７５０ＭＨｚ，满足系统设计需要。９２５．１５．２结果分析经过调试，用网络特性分析仪（ＢＴ一３Ｄ）分析放大器增益线性。万方数据　《自动化与仪器仪表》２０１０年第２期（总第１４８期）衰１测试使用仪器与设备序号ｌ２３４５８调节放大器放大倍数，在低频段（ｆ＜２８７ｋＨＺ）放大器增益可以达到６０ｄＢ以上。此时输出达到２０Ｖ，其有效值为７．５９３Ｖ。名称、型号、规格ＷＹＢ一３０２８２直流稳压电源ＧＯＳ一６１１２双通道模拟示波器ＧＤＳ－２０６４四踪数字存储示波器ＥＥｌ４１２合成（ＤＤＳ）函数信号发生器ＬＭ０３２逻辑分析仪ＢＴ一３Ｄ频率特性测试仪参考文献１叶昌茂，温世敏．实用直流放犬器的设计Ｕ１电子工程师，２００５，’３ｌ（１９）：３０～３３２张大平．互补对称功放电路中自举电容的作用［Ｊ］．广西师院学报（自然科学版），２０００，１７（４）：２４～２６当放大器增益为４０ｄＢ线性度最好。３ｄＢ通频带（０～ｌＯ．４ＭＨｚ），在Ｏ～ＩＯＭＨｚ通频带内增益起伏≤ｌｄＢ。输入信号峰峰值０．０２Ｖ，其有效值为０．００７Ｖ。当ｆｉｎ＜ＩＯＭＨｚ时输出信号峰峰值大于等于２Ｖ其有效值大于等于０．７２２４Ｖ。当ｆｉｎ＝３．ＩＭＨｚ时输出信号达到最大值２．５２Ｖ有效值为０．８４７３。３ＡＤ８２９５：带有信号处理放大器的精密仪表放大器［Ｊ１世界电子元器件，２００９（２）：１２～１３４贾培军，常艳玲．差分放大电路的实验方案探究［Ｊ１延安大学学报（自然科学版），２００６，２５（１）：３９～４０５熊旭军．基于Ｍｕｌｔｉｓｉｍ的差分放大电路仿真分析［Ｊ１现代电子技术，２００９，３２（４）：１４～１５（上接第９Ｏ页）Ｘ０５４结束语Ｌｒｌ，ｒ２，ｒ３，ｒ４，ｒｓ，ｒ６，ｒ７，ｒ８，ｒ９，ｔｘ，ｔｖ，ｔｚＪ＝（Ｏ，０，０，０，０，０，０，０，０，一５０，一５０，５０）（５）本文中针对便携式三维扫描仪的具体应用系统，设计了一种摄像机和电磁接收模块间的联合标定方法。此方法基于摄像机内参数、激光平面参数和电磁接收块相对基坐标系位姿矩阵之间的特定关系。该标定方法简单、方便、快捷。计算结果表明，标定精度能满足三维扫描仪的应用要求。另外，由于标定控制点和优化算法是影响标定实验结果的两个重要因素，因此改进优化算法和选取较多的精确的标定控制点，可进一步提高标定精度。得到的计算结果为：ｆ‘，２，３‘１ｆｏ．０００６ｏ。９５２５ｏ．３０４４―３３．７７２９１Ｒ＝Ｉｒ４吩ｒ６ｆｙｌ＝Ｉｏ．９９９５一ｏ．０１５３ｏ．０２７０―３８．９７９８Ｉｒ７％吩ｆ，Ｊ表１标定点坐标摄像机坐标∑－Ｌ６６６２．６００Ｏ．７３ｌ．Ｏ．０４８－０．５３６Ｉｏ．０３０４ｏ．３０４１－０．９５２２６２．４７６１Ｊ接收模块坐标兰９．６１０－１５．０３９－４．０８０－３．１７４－２．５１５茎Ｌ―３２．４４５．３５．８６５．３４．３２０．３４．７７５?３５．１４９∑ｋ－３９．７２７―４０．６１８－４０．２４６－３９．９３ｌ―３９．７４４墨ｂ５２．７７８７７．５６０．６６．５３９６５．４４７６４．８８６参考文献１ＺｈａｎｇＺＹ．Ｃａｍｅｒａｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｏｎｗｉｔｈｏｎｅ―ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｏｂ―Ｍａ－ｊｅｃｔｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｃｈｉｎｅ２ＺｈｅｎｇＰａｔｔｅｒｎＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ，２００４，２６（７）：８９２～８９９ｙｏｕＺｈａｎｇ．Ａｆｌｅｘｉｂｌｅｎｅｗｔｅｃｈｎｉｑｕｅｆｏｒｃａｍｅｒａｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＴｅｃｈｎｉｃａｌＲｅｐｏｒｔ．１９９８４标定精度３ＭａｌｍＨ．Ｈｅｙｄｅｎ丸Ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄｉｎｔｒｉｎｓｉｃｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｆｏｒｒｏｂｏｔｃａｍｅｒａｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ标定出摄像机坐标系到电磁接收块的坐标系的转换矩阵Ｒ后，可以采集多幅图像，从图像坐标点计算出接收块坐标只’（Ｚ《ｚＬ）（ｉ＝１，２，…，Ｎ），然后再用三坐标测量机直接读取这些点的世界坐标，再转换到电磁接收块坐标（ｉ＝１，２，…，Ｎ），将两者的结果进行对比，然后按下式计算平均误差。－ｌａｎｄｈａｎｄ－ｅｙｅｆｅｒｅｎｃｅｏｎｖｉｓｉｏｎ［Ｃ］．ＩＥＥＥ。Ｃｏｎ―ＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＲｏｂｏｔｓａｎｄＳｙｓｔｅｍｓＬａｓＶｅｇａｓ，Ｎｅｖａｄａ：【ｓｎｊ，２００３４唐志豪，李伯全．基于双目立体视觉的测量技术研究［Ｊ］．２００６，９～２２５朱蔚，王宗义．基于激光扫描数据的物体表面重建及轮廓显示［Ｄ］．哈尔滨：哈尔滨工程大学，２００５Ｐ＝―：１了Ｌ厶，Ｎ；ｌ【（爿二，一．Ｙ“）２＋（爿二，一ＸＬ，）２＋（．ｒ：，一ＸＬ，）２】２）对采集回来的１０个点进行计算比较，误差为０．０能满足应用的要求。０５，６江舜妹，王从军．柔性测量臂激光测量头标定及精度研究［Ｄ］．武汉：华中科技大学，２００７万方数据　９３包含各类专业文献、应用写作文书、文学作品欣赏、专业论文、行业资料、幼儿教育、小学教育、高等教育、中学教育、78基于差分放大电路的宽带直流放大器的设计等内容。
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