低功耗电池供电电磁流量计研究与设计 三十二

4.3.3 电磁流量计信号放大电路

经过前端仪用放大器的差动放大、二阶低通滤波电路之后，大大削弱了被测流量信号中的共模干扰以及其他频率的噪声干扰。但是，其信号幅值仍然很小，还达不到采集要求，需要进行幅值的高倍数不失真放大。

采用可调节高增益电压放大电路来实现信号放大。电路同样采用差分运算放大器，由MAX4197 和MAX4194 组成，MAX4194 的外接精密电阻用来调节放大器的增益，A3 是MAX4197，它与MAX4194 是同一系列产品，是微功耗、单电源、满摆幅、精密仪表放大器，其内部也是三运放的拓扑结构[47]。与MAX4194 不同的是，MAX4197 的增益已经内部设定。根据流量信号的变化范围，通过对电阻Rg2 的调节即可改变放大电路的增益。该放大电路的总增益为两级增益之积。

对于高增益放大电路，为了使输出信号的幅值达到设计要求，放大倍数通常较大，输出时测量电路本身的噪声和共模信号的干扰也会被放大，为了消除干扰，电路增加了负反馈环路，确保电路对被测信号的不失真放大。当测量信号进入放大电路时，放大器与电容形成负反馈闭环电路，调理电路本身的噪声信号反馈到MAX4197的正相输入端，即电容C3 上的电压值，这样被测信号与反馈信号构成差动信号，从而去除固有噪声干扰。由于放大倍数是两级放大的乘积，完全可以满足电路对信号的放大要求，使得整体放大倍数达到1 万倍左右，输出信号幅值可以达到0.4V～2.5V，可以进入后续的A/D 采集部分。

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