关于电磁流量计ADuC812芯片的探讨 二十七

3.3.1 电磁流量计前置放大电路

电磁流量传感器输出的信号十分微弱，内阻抗较高，因此高输入阻抗、低漂移、低噪声、高共模抑制比前置放大器才能满足抗同相共模干扰的要求。前置放大是微弱信号检测的关键部件之一，主要对已接收信号进行初步的增益放大，或者在传送到功率放大器之前先对信号进行调节或修正。由于被测信号很弱，前置放大器必须是低噪声、高增益的，且动态范围大；由于不同的被测对象采用的传感器不同，它们的输出阻抗也不同，使用时需要选用与之匹配的最佳信号源内阻的前置放大器。目前市场上已有性能优良的低噪声前置放大器出售。对前置放大器的选择应首先考虑噪声、稳定性，以确保放大信号时引入噪声小；然后考虑满足增益和带宽要求；输入、输出阻抗匹配和经济指标应放在其次。

一般前置放大电路的放大倍数在10~20 倍比较合适。设计采用浮动地的前置电路。这种电路可达120dB 以上的共模抑制比。

电路中，运算放大器U12A 是由跟随器组成的放大器。电阻R53 和R54 作为U12 的负载电阻，对放大的电流信号进行采样。当共模输入的电压引起负载电阻R53 和R54 上电压有差值时，差值电压经过U14 和晶体三极管Q6、Q7 组成的功率跟随器1：1 放大、隔离，然后反馈到U12 正负电源的中点。使电源+24V 和-24V 的中点跟随信号而浮动。由于这种过程属于闭环调节，叠加在信号中的共模干扰电压被浮动的地所平衡。所以可以保持进入U14 的共模输入电压达到对地平衡，提高电路抗共模干扰能力。电路中的电容C60、C62 和C61与R62 组成的滤波电路时为了防止负反馈电路的自激引起震荡，破坏电路的稳定性。

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