提高系统精度的同时,如何降低系统设计难度和成本

电子设计 2018-03-07 06:57 次阅读

仪表放大器,简称仪放,英文名叫做Instrument Amplifier,通常用于高精密低频信号检测,像温度,压力等电桥差分测量,电流取样,生物电等微弱差分信号放大。这些信号有共同的特点就是:差分信号,幅度较小,源阻抗较高,并且共模电压变化比较大。放大这些信号通常直流精度要求较高,失调电压,失调电流通常是我们关注的参数,然而还有一个非常重要的参数,CMRR,共模抑制比也会对仪表放大器的精度造成重要的影响。

共模抑制比,描述的是放大器共模电压的变化导致的输出电压的变化,通常使用dB值来描述。举个例子,比如80dB的共模抑制比,代表共模电压变化1V,输入失调电压变化0.1mV,如果放大1000倍,那么对应的输出失调电压将变化100mV。

 

其中 Vout 为输出失调电压;Vcm 为输入共模电压;即输入端对地共模电压与 Vref 之间的差值;Gain 为仪表放大器的增益。从公式上看,仪表放大器的共模电压导致的输出失调电压变化与增益有关系。实际上,仪表放大器的CMRR指标在不同的增益下是不同的。比如TI典型的高精度零失调仪表放大器INA188,在增益为1的时候,CMRR最小值为84dB,而在增益为1000的时候,CMRR的最小值为118dB,典型值为130dB。所以重复上面的例子,使用INA188放大1000倍,1V的共模电压变化,典型情况下输出失调电压变化仅仅为0.3mV,这可以满足绝大部分应用场合的应用要求。

  

 

上图所示的是一个典型的电桥测量方案,包含前级差分仪表放大器,电平移位限幅缓冲驱动ADC等结构,提供高精度的小信号采样。典型的仪表放大器可以参考INA188, INA826, INA333,可以覆盖从高电压到低功耗的全部场合,并且CMRR在放大倍数为10的时候的最小值大于100dB。OPA196为TI全新一代的E-trim运算放大器,直流失调电压更是在100uV以下,OPA191甚至达到5uV 。这样高的CMRR和低的失调电压,提高系统精度的同时可以降低系统的设计难度和成本,提升产品的竞争力。

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INA331和INA2331是轨到轨输出,低功耗CMOS仪表放大器,提供宽范围,单电源工作以及双极性 - 供应业务。 INA331系列提供差分信号的低成本,低噪声放大,具有415μA的低静态电流(关断时降至0.01μA)。在微秒内恢复正常工作,该INA可用于电池或多通道应用。 在内部配置增益为5V /V时,INA331通过选择外部电阻提供更高增益的灵活性。 /p> INA331抑制线路噪声及其谐波,因为即使在较高频率下共模误差仍然很低。 高带宽和压摆率使INA331成为直接驱动采样的理想选择Analog-to - 数字(A /D)转换器以及通用应用。 INA331具有高精度,低成本和小封装,优于分立式设计。它们的额定温度范围为-55°C至+ 125°C。 特性 低成本设计 高增益精度:G = 5,0.02%,2ppm /°C 使用EXT进行增益设置。电阻> 5V /V 低偏置电压:±250μV 高CMRR:94dB DC,45kHz时50dB 低偏置电流:0.5pA 带宽,转速:2.0MHz,5V /μs 轨到轨输出摆幅:(V +)?? 0.02V 宽温度范围:?? 55°C至+ 125°C 低静态电流:490μAmax/chan SHUT DOWN:0.01 μA MSOP-8单个和TSSOP-14双封装 应用 工业传感...

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INA2331 低功耗单电源 CMOS 仪表放大器

INA322 微功耗单电源 CMOS 仪表放大器

INA322系列是一系列低成本,轨到轨输出,微功率CMOS仪表放大器,提供宽范围单电源,如以及双极供应业务。 INA322系列提供差分信号的低成本,低噪声放大,微功耗电流消耗为40μA。关断时,INA322的静态电流小于1μA。在纳秒内恢复正常运行,关断功能使INA322成为低功耗电池或多路复用应用的最佳选择。 内部配置5V /V增益,INA322通过用户可编程外部增益电阻提供出色的灵活性。 INA322降低了频率上的共模误差,并且CMRR保持高达3kHz,线路噪声和线路谐波被拒绝。 低功耗设计不会影响带宽或压摆率,使得INA322成为可能非常适合驱动采样模数(A /D)转换器以及通用应用。 INA322具有高精度,低成本和小封装,优于分立式设计,同时提供可靠性和性能。 特性 低成本 低静态电流:40μA/通道关闭:&lt; 1μA 高增益精度:G = 5,0.07%,2ppm /°C 具有外部电阻的增益设置 低偏置电流:10pA 带宽:500kHz,G = 5V /V 轨到轨输出摆幅:(V +) - 0.02V 宽温度范围:-55°C至+ 125°C TSOP-14封装中MSOP-8封装和双版本的单一版本 应用 工业传感器放大器:桥接器,RTD,热敏电阻器,位置 生理功能...

发表于 11-02 18:03 10次 阅读
INA322 微功耗单电源 CMOS 仪表放大器

INA188 36V、零漂移、轨到轨输出仪表放大器

INA188是一款精密的仪表放大器,其采用德州仪器(TI)专有的自动归零技术,可实现低偏移电压,近零偏移和增益漂移,出色的线性度以及向下扩展至直流的超低噪声密度(12nV /√ Hz )。 < p> INA188经优化可提供超过104dB的出色共模抑制比(G≥10)。这种通用型三运放设计可提供轨到轨输出,由4V单电源或高达±18V的双电源供电的低电压运行以及一个高阻抗的宽输入范围。这些规范值使得该器件成为通用信号测量和传感器调节应用(如温度或桥)式应用)的理想选择。 可通过单个外部电阻在1到1000范围内设置增益.INA188设计为采用符合行业标准的增益公式:G = 1 +(50kΩ/R G )。基准引脚可用于单电源运行过程的电平转换或者用于偏移校准。 INA188的额定运行温度范围为-40°C至+ 125℃。 特性 出色的直流性能: 低输入偏移电压:55μV(最大值) 低输入偏移漂移:0.2μV/°C(最大值) 高共模抑制比(CMRR):104dB,增益≥10(最小值) 低输入噪声: 1kHz时为12nV /√ Hz 0.25μV PP (0.1Hz至10Hz) 宽电源范围: 单电源:4V至36V 双电源:±2V至±18V 通过单个外部电阻设置增益: 增益公式:G = 1 +...

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INA188 36V、零漂移、轨到轨输出仪表放大器

INA2128 双路低功耗仪器放大器

INA2128是一款双通道,低功耗,通用仪表放大器,具有出色的精度。其多功能3运放设计和小尺寸使其成为各种应用的理想选择。电流反馈输入电路即使在高增益(G = 100时为200kHz)时也能提供宽带宽。 单个外部电阻可将任何增益设置为1到10,000。内部输入保护可承受高达±40V的损坏。 INA2128经过激光调整,具有极低的失调电压(50μV),漂移(0.5μV/°C)和高共模抑制(120dB at G≥100)。它采用低至±2.25V的电源供电,每个IA的静态电流仅为700μA,非常适合电池供电和多通道系统。 INA2128采用16引脚塑料DIP封装,和SOL-16表面贴装封装,额定温度范围为-40°C至+ 85°C。 特性 低偏置电压:50μV最大 低漂移:0.5μV/°C最大 低输入偏置电流:最大5nA 高CMR:120dB min 输入保护至±40V 宽电源范围:±2.25V至±18V 低静电电流:700μA/IA 16-PIN塑料DIP,SOL-16 应用 传感器放大器热电偶,RTD,桥接< /li> 医疗器械 多通道系统 电池操作设备 所有商标均为其各自所有者的财产。 参数 与其它产品相比 仪表放大器   Number of Channels (#) Vs (Min) (V) Vs (M...

发表于 11-02 18:03 12次 阅读
INA2128 双路低功耗仪器放大器

INA826S 具有关断功能的 200μA、36V 轨至轨输出仪表放大器

INA826S器件是一款低成本仪表放大器,此放大器提供极低功耗及关断,并可在极宽的单电源或双电源电压范围内工作。可通过单个外部电阻在1到1000范围内设置增益。该器件在过热条件下具有很好的稳定性,即使在G&gt; 1时,也可实现只有35ppm /°C(最大值)的低增益漂移。 INA826S经优化可在频率高达5kHz时提供超过100dB(G = 10)的出色共模抑制比.G = 1时,在从负电源直至1V正电源的整个输入共模范围内共模抑制比将超过84dB.INA826S采用轨到轨输出,非常适合通过3V单电源和高达±18V的双电源供电的低电压运行器件。 提供关断引脚,可将电源电流降至2μA以下。附加电路可通过将输入电流限制在8mA以下来防止输入出现超出电源电压的过压情况(高达±40V)。 INA826S可提供10引脚,3mm× 3mm VSON表面贴装式封装.INA826S的额定工作温度范围为-40°C至+ 125°C。 特性 输入共模范围:包括V - 共模抑制: 104dB(最小值,G = 10) 100dB(5kHz下的最小值,G = 10) 电源抑制:(最小值,G = 1) 低失调电压:150μV,最大值 增益漂移:1ppm /°C(G = 1),35ppm /°C(G> 1) < li>噪声:18nV /√ Hz...

发表于 11-02 18:03 14次 阅读
INA826S 具有关断功能的 200μA、36V 轨至轨输出仪表放大器

INA141 精密低功耗 G = 10,100 仪表放大器

INA141是一款低功耗,通用仪表放大器,具有出色的精度。其多功能3运放设计和小尺寸使其成为各种应用的理想选择。电流反馈输入电路即使在高增益时也能提供宽带宽(G = 100时为200kHz)。 简单的引脚连接可在没有外部电阻的情况下设置10或100V /V的精确增益。内部输入保护可承受高达±40V的损坏。 INA141经过激光调整,具有极低的失调电压(50μV),漂移(0.5μV/°C)和高共模抑制(117dB at G = 100)。它采用低至±2.25V的电源供电,静态电流仅为750μA,非常适合电池供电系统。 INA141采用8引脚塑料DIP和SO-8表面 - 安装封装,规定在-40°C至+ 85°C的温度范围内。 特性 低偏置电压:50μV最大 低漂移:0.5μV/°C最大 精确增益:G = 10 低输入偏置电流时±0.05%:最大5nA 高CMR:117dB min 输入保护到±40V 宽供电范围:±2.25至±18V 低静态电流:750μL 8-PIN塑料DIP,SO-8 参数 与其它产品相比 仪表放大器   Number of Channels (#) Vs (Min) (V) Vs (Max) (V) CMRR (Min) (dB) Input Offset (+/-) (Max) (uV) Input Offset Drift (+/-)...

发表于 11-02 18:03 24次 阅读
INA141 精密低功耗 G = 10,100 仪表放大器

INA2126 微功耗仪表放大器单路和双路版本

INA126和INA2126是精密仪表放大器,用于精确,低噪声差分信号采集。它们的双运放设计具有出色的性能和低静态电流(175μA/通道)。结合±1.35 V至±18 V的宽工作电压范围,INAx126成为便携式仪表和数据采集系统的理想选择。 增益可在5 V /V至10000 V /V范围内设定一个外部电阻器。激光调整输入电路提供低失调电压(最大250μV),低失调电压漂移(最大3μV/°C)和出色的共模抑制性能。 单版封装选项包括8引脚塑封PDIP,SOIC-8和细间距VSSOP-8表面贴装。双版本采用16引脚塑料PDIP,SOIC-8和节省空间的精细间距SSOP-16表面贴装。所有器件均适用于-40°C至+ 85°C工业温度范围。 特性 低静态电流:175μA/通道 宽电源范围:±1.35 V至±18 V 低偏移电压:250-μV最大值 低偏移漂移:3-μV/°C最大值 低噪声:35 nV /√Hz < li>低输入偏置电流:25-nA最大 8引脚PDIP,SOIC,VSSOP表面贴装双通道: 16引脚PDIP,SOIC,SSOP 参数 与其它产品相比 仪表放大器   Number of Channels (#) Vs (Min) (V) Vs (Max) (V) CMRR (Min) (dB) In...

发表于 11-02 18:03 10次 阅读
INA2126 微功耗仪表放大器单路和双路版本

INA317 微功耗 (50µA)、零漂移、轨至轨输出仪表放大器

INA317是一款具备出色精度的低功耗精密仪表放大器.INA317采用3种多功能运算放大器设计,尺寸小巧,功耗较低,适用于各种便携式应用。 单个外部电阻器可根据行业标准增益等式G = 1 +(100kΩ/R G )的定义,设置1至1000范围内的任意增益。 该仪表放大器提供低失调电压(75μV,G≥100),出色的失调电压漂移(0.3μV/°C,G≥100)和高共模抑制(G≥10时为100dB).INA317采用低至1.8V(±0.9V)电压和50μA静态电流的电源供电,因而该器件适用于电池供电系统.INA317器件采用自动校准技术确保广泛工业温度范围内的精度,可提供可扩展到直流的低噪声密度(50nV /√ Hz )。 INA317采用8引脚VSSOP表面贴装式封装,额定温度范围为T A = -40°C至+ 125°C。 特性 低失调电压:75μV(最大值),G≥100 低温漂:0.3μV/°C, G≥100 低噪声:50nV /√ Hz ,G≥100 高共模抑制比( CMRR):100dB(最小值),G≥10 低输入偏置电流:200pA(最大值) 电源范围:1.8V至5.5V < li>输入电压:(V-)0.1V至(V +) - 0.1V 电压范围:(V-)0.05V至(V +) - 0.05V 低静态电流:50μA 工作温度范...

发表于 11-02 18:02 18次 阅读
INA317 微功耗 (50µA)、零漂移、轨至轨输出仪表放大器

模拟电子教程之运算放大器权威指南电子教材免费下载

 对模拟电子学感兴趣的每个人都应该在这本书中找到一些价值,并且已经努力使相关初学者能够理解这些材料,....

发表于 11-02 09:27 111次 阅读
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揭开运放选型的神秘面纱

目前市场运放种类繁多,面对不同的使用条件和环境,是否都能选择一样的运放呢?

的头像 张飞实战电子 发表于 11-01 17:44 755次 阅读
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Multisim的电源库如何使用详细资料总结

电源库电源库中共有62个电源器件。 1. 功率源接地元件电压均为0,为计算电子值提供了一个参考点。....

发表于 11-01 10:05 227次 阅读
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可同时用于电压/电流输出DAC的差分驱动器

采用差分信号走线时,两条信号线从信号源接到数据采集接口,这就可以解决单端连接所引起的上述问题。发送接....

的头像 电子设计 发表于 10-30 10:08 295次 阅读
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如何实现电导率测量数据采集系统的设计

图1显示的电路提供了完整可靠的数据采集解决方案,用于测量被测物的电导,包括温度校正。此电路非常适合测....

的头像 电子设计 发表于 10-30 08:42 635次 阅读
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如何利用差动放大器和运算放大器实现低成本精密电流源

刊登于 2009 年 9 月《模拟对话》杂志的“差动放大器构成精密电流源的核心”一文描述了如何利用单....

的头像 电机控制设计加油站 发表于 10-28 10:52 689次 阅读
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如何运算放大器教程之运算放大器权威指南中文第3版免费下载

本书是全球领先的半导体企业TI公司的工程师多年经验结晶,从运算放大器的历史人手,重点介绍运算放大器近....

发表于 10-22 17:39 160次 阅读
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利用AD7510开关实现双侧向测井仪中信号调制放大器的设计

深侧向屏流源电路实质上是一个受控频率为32Hz的电流源。其控制信号是DU2,它来自于深侧向电压检测电....

的头像 电子设计 发表于 10-22 07:25 757次 阅读
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采用ADuC7061为核心进行PLC模拟前端的设计

系统的模拟输入可以兼容4~20 mA电流信号,或者是0~5 V、0~10 V、±5 V和±10 V的....

的头像 电子设计 发表于 10-19 10:29 316次 阅读
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如何使用Multisim8对运算放大器的线性应用进行仿真?有什么作用?

在模拟电路的教学中, 运算放大器的线性应用无疑是一个重点内容。如果在教学中应用Multisim8 仿....

发表于 10-19 10:06 95次 阅读
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TI推出业界首款36V轨至轨输入输出(RRIO)运算放大器

运算放大器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。由于早期....

发表于 10-15 17:38 271次 阅读
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可行有效的非隔离负电压DC/DC开关电源的设计

负电源的好坏很大程度上影响电子测量装置运行的性能,严重的话会使测量的数据大大偏离预期。目前,电子测量....

的头像 电子设计 发表于 10-14 11:26 607次 阅读
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如何正确使用运算放大器的禁用引脚?

有些运算放大器有禁用引脚,如果使用得当,可以节省高达 99%的功耗,同时不影响精度。禁用引脚主要用于....

的头像 电子设计 发表于 10-11 08:21 789次 阅读
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MAX40018双运算放大器的特点及应用介绍

This video provides an introduction to the MAX4001....

的头像 Maxim视频 发表于 10-10 03:30 449次 观看
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运算放大器设计需要的公式大全资料免费下载

本文档的主要内容详细介绍的是运算放大器设计需要的公式大全资料免费下载。

发表于 10-09 08:00 198次 阅读
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运算放大器的基本电路详细资料大全

我们经常看到很多非常经典的运算放大器应用图集,但是这些应用都建立在双电源的基础上,很多时候,电路的设....

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MAX40007运算放大器在压阻式力传感器中的应用

Srudeep和Tom利用MAX40007EVKIT演示MAX40007在压阻式力传感器中的应用,了....

的头像 Maxim视频 发表于 10-09 04:20 588次 观看
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运算放大器的特点及关键技术指标介绍

了解模拟电路关键部分——运算放大器的基础知识。理解根据具体应用选择运算放大器时需要考虑的重要条件和关....

的头像 Maxim视频 发表于 10-09 03:47 546次 观看
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几种奇怪的电路现象分析

众所周知,在设计中应尽量避免运放差分电路,因为它容易产生无法容忍的振荡增益峰值。另外,我们也知道应该....

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运放正相与反相放大性能的差异

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....

的头像 沈丹 发表于 09-26 08:48 2241次 阅读
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血压计中仪表放大器的工作原理及制作

仪表放大器是精密差动电压放大器,其源于运算放大器,但优于运算放大器,具有低噪声、高输入阻抗、低线性误....

的头像 39度创意研究所 发表于 09-21 10:11 1970次 阅读
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小信号放大电路的指标定义与选型分析

理想状态下,如果运算放大器的两个输入端电压完全相同,输出应为0 V。实际上,还必须在输入端施加小差分....

的头像 电子设计 发表于 09-21 08:39 1376次 阅读
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多通道低噪声CMOS运算放大器LTC6081

描述: LTC 6081/LTC6082 是具有轨至轨输入/输出摆幅的双通道/四通道低失调、低漂移、....

的头像 电子设计 发表于 09-18 09:39 385次 阅读
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电路学习教程之《电路(第5版)》的学习指导与习题分析资料免费下载

本文档的主要内容详细介绍的是电路学习教程之《电路(第5版)》的学习指导与习题分析资料免费下载。

发表于 09-14 15:44 523次 阅读
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Diodes推出LM2902四通道和LM2904双通道运算放大器

Diodes公司 (Diodes Incorporated) 推出行业标准并具有更宽广温度额定值的....

发表于 09-12 17:48 283次 阅读
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如何精确测量运算放大器的性能?

运算放大器是差分输入、单端输出的极高增益放大器,常用于高精度模拟电路,因此必须精确测量其性能。

的头像 亚德诺半导体 发表于 09-12 15:02 1325次 阅读
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如何使用运算放大器芯片TLC2652设计小信号放大滤波电路的资料免费下载

在纺织纱线的张力测试中 ,为了对小张力进行有效的测试 ,利用电阻应变传感器作为信号转换器件 ,通过对....

发表于 09-10 08:00 150次 阅读
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运算放大器原理与构造!运放选型与运用

电压放大倍数达到104~105倍;输入电阻达到105Ω;输出电阻小于几百欧姆; 外电路中的电流远大于....

的头像 电子发烧友网 发表于 09-07 11:22 1331次 阅读
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从虚断,虚短分析基本运放电路,经典运放电路的分析详细资料概述

运算放大器组成的电路五花八门,令人眼花了乱,是模拟电路中学习的重点。在分析它的工作原理时倘没有抓住核....

发表于 09-04 08:00 279次 阅读
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ADI运算放大器ADA4177:性能最稳定,能满足系统设计人员的要求

Analog Devices, Inc. (ADI)最近推出业界首款性能最稳定的运算放大器ADA4....

发表于 09-03 14:22 171次 阅读
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凌力尔特的低功率运算放大器LT6023适合便携式高精确度仪器等应用

凌力尔特公司 (Linear Technology Corporation) 推出双路 3V 至 ....

发表于 08-31 17:42 814次 阅读
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运算放大器基础知识详解

运算放大器发明至今已有数十年的历史,从最早的真空管演变为如今的集成电路,它在不同的电子产品中一直发挥....

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浅析噪声与运算放大器电路

即使是考虑到运放所有的已知及未知阻抗负载,运算放大器的输出中始终含有无法基于输入信号和完全已知的闭环....

的头像 电机控制设计加油站 发表于 08-31 08:48 1190次 阅读
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如何通过反馈来改善电路性能?怎么判断反馈回路?

反馈是电子线路中的重要内容,反馈的类型判断包括交、直流反馈的判断,正、负反馈的判断,电压、电流反馈的....

的头像 电子设计 发表于 08-31 08:21 2739次 阅读
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浅谈电流消耗和压降的电流检测方案

在所有的电流检测法中,使用放大器监测分流的电流是到目前为止最常用的方法。电流检测可以使用电流检测放大....

的头像 人间烟火123 发表于 08-29 14:23 1940次 阅读
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集成运放的线性应用

本文首先介绍了集成运放的概念与特点,其次介绍了集成运放功能及理想化条件,最后介绍了集成运放的线性应用....

的头像 发烧友学院 发表于 08-22 17:42 1140次 阅读
集成运放的线性应用

LTH2902四运算放大器电路的详细中文数据手册免费下载

LTH2902是一块内部具有四个独立的 、高增益 、低功耗的运算放大器电路 。可单电源或双电源工作。....

发表于 08-20 08:00 184次 阅读
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