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请教放大器的线性问题

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发表于 2011-7-30 00:51:56 | 显示全部楼层 |阅读模式
高位万用表在测量小信号时,肯定要对信号先放大的。比如100mV档应该是放大100倍后再测量的吧。请问这个放大器的线性是如何保证的。因为放大器的线性如果保证不了,整个测量结果的线性也就不能保证了。
发表于 2011-7-30 07:07:30 | 显示全部楼层
个人所知,数字万用表中线性最好的档位是满标度与积分器动态相当的那一个。高于积分器动态范围的档位采用降压方式,线性略受影响;低于积分器动态范围十分之一的档位,可以采用放大方式也可以采用积分电流变更的方式;低于积分器动态范围的百分之一时,通常只能通过放大解决,线性肯定受影响,不过现在线性度达到0.0002%(2ppm)的运放也很普通,在直流下,线性度一般可看作是增益倒数的函数。个人愚见,仅供参考。
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发表于 2011-7-30 09:47:42 | 显示全部楼层
拿3458A输入放大器举例,这是个复合差分放大,×100的增益由后一部分运放产生,为典型的×100同相放大器,其中U100是MC34081P:
×100.gif

其实,这种放大器的线性主要是由倍率电阻决定的,少部分取决于运放,因为复合运放的倍数很大,在放大的过程中运放的Vos、Ib等非线性参数的影响很小,输出公式里主要由电阻决定,而电阻的线性可以做得非常好。

transf.gif
后半部分的ppm of range可以认为是噪音,前半部分可以认为是内部线性,100mV档放大了100倍,1V档放大10倍。
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发表于 2011-7-30 10:40:53 | 显示全部楼层
有内容的技术贴,学习了。
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发表于 2011-7-30 11:09:28 | 显示全部楼层
要想放大器线性度好,
1、运放本身的线性度好,放大倍数稳定,为此,放大器的动态范围要大一点,工作时,小动态输出。
2、深度负反馈改善线性度。使放大倍数稳定。反馈回路自身也要高线性且稳定,并尽量减小输入偏流的影响。
3、运放输入输出的工作点要稳定。

如果运放本身工作在10%非线性度下,开环增益A=10万,闭环增益100,那么非线性度还有10%*100/10万=100ppm,显然,这样的线性度在高位表中不能使用。
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 楼主| 发表于 2011-7-31 20:59:44 | 显示全部楼层
高位表应该是ppm级别的吧。
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