电子技术与单片机应用实践课程 典型交流信号运算放大电路课件.pptx
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1、电子技术与单片机应用实践项目一:典型交流信号运算放大电路 行业背景 在许多工业控制系统中,常常需要检测交流电压、电流信号。例如,用于控制电动机的变频器,就需要实时检测交流输入电流值,用于数据显示,系统过流保护等。现准备设计一台变频器,380VAC输入,额定功率为75KW。变频器电路设计中,需要设计交流输入电流检测电路,选用的电流传感器为LEM公司的HAS200-S,如图所示。HAS200-S检测电流范围为0600A,输出电压与检测电流成线性关系:200A对应输出电压4V。变频器的主控芯片选用的是TI公司的一款DSP芯片,其AD输入范围是05V DC。而电流传感器的输出具有负值,无法与主控芯片的
2、AD口直接相连,否则可能会造成DSP芯片的损坏。所以,需要对电流传感器的输出电压进行信号处理后才能输送给DSP芯片。项目一:典型交流信号运算放大电路 任务描述 输入交流信号为峰峰值2*42(11.31V)的正弦信号(信号中含有负值),频率为50HZ,要求经过信号处理后,使信号均为正值,需要将原信号抬高一定电压。AD口输入范围0-5V DC,取抬高电压值为2.5V。可以将信号缩放一定比例,根据电路实际情况与实际电阻型号的阻值,选择比例系数为=30K/160K倍,运放之后,即峰峰值为2.12的正弦波),同时将信号抬高2.5V,最终抵达AD口的信号范围是,(-2.12/2+2.5,2.12/2+2.
3、5)V,即:(1.44,3.56)V,如下图所示:信号调理示意图项目一:典型交流信号运算放大电路 基础知识储备 (一)运算放大器概述 运算放大器(简称“运放”)是具有很高放大倍数的电路单元。在实际电路中,通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。它是一种带有特殊耦合电路及反馈的放大器。虚断是指运放的输入阻抗很大,近似开路,即同相输入端和反相输入端端口的电流为0,即I+=I-=0,任意条件下均成立。虚短是指运放的正负输入端之间的电压差等于零,就像一根短路线一样。只有形成负反馈之后,输出为有限大(不饱和)时,满足虚短,即同相输入端(标着V+的那根线)和反相输入端(标着V-的那根线)电压相等,即V+=V
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