專利名稱：一種折線直流放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及放大器技術(shù)領(lǐng)域，具體地指一種折線直流放大器。
背景技術(shù)：
基于運(yùn)算放大器的線性直流放大電路常用于信號(hào)處理，由于增益是固定的，輸入的小信號(hào)和大信號(hào)都被放大了同一倍數(shù)。運(yùn)算放大器的輸出信號(hào)幅度不能高于供電電源。 受此影響，大的增益可提高小信號(hào)的放大倍數(shù)，但輸入信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍有限；小的增益可以加大輸入信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍，但小信號(hào)的放大幅度有限。為提高小信號(hào)的放大倍數(shù)，并加大輸入信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍，可使用對(duì)數(shù)放大電路，利用對(duì)數(shù)放大電路的指數(shù)放大特點(diǎn)，小信號(hào)輸入的時(shí)候放大倍數(shù)較大，大信號(hào)輸入的時(shí)候放大倍數(shù)較小。但是對(duì)數(shù)放大電路受溫度影響，需要采用復(fù)雜的溫度補(bǔ)償電路提高電路的溫度穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是要提供一種折線直流放大器，它能用相對(duì)簡(jiǎn)單的電路，同時(shí)提高小信號(hào)的放大倍數(shù)和輸入信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍，并得到連續(xù)的折線電壓輸出信號(hào)及模擬對(duì)數(shù)放大曲線。為實(shí)現(xiàn)此目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的折線直流放大器，包括運(yùn)算放大器，其特征在于 它還包括輸入電阻、第一電阻、多個(gè)負(fù)反饋支路，其中，所述運(yùn)算放大器的反相輸入端連接輸入電阻，所述運(yùn)算放大器的反相輸入端和輸出端之間并聯(lián)多個(gè)負(fù)反饋支路，所述運(yùn)算放大器的反相輸入端和輸出端之間連接第一電阻。上述技術(shù)方案的第一種結(jié)構(gòu)所述每個(gè)負(fù)反饋支路包括第二電阻和穩(wěn)壓管，所述穩(wěn)壓管的負(fù)極通過第二電阻連接運(yùn)算放大器的反相輸入端，穩(wěn)壓管的正極連接運(yùn)算放大器的輸出端；所述運(yùn)算放大器的反相輸入端通過輸入電阻連接電源，所述運(yùn)算放大器的同相輸入端接地。上述技術(shù)方案的第二種結(jié)構(gòu)所述每個(gè)負(fù)反饋支路包括第二電阻和穩(wěn)壓管，所述穩(wěn)壓管的負(fù)極連接運(yùn)算放大器的輸出端，穩(wěn)壓管的正極通過第二電阻連接運(yùn)算放大器的反相輸入端；所述運(yùn)算放大器的反相輸入端通過輸入電阻接地，所述運(yùn)算放大器的同相輸入端連接電源。本發(fā)明通過設(shè)計(jì)由運(yùn)算放大器、輸入電阻、第一電阻、多個(gè)負(fù)反饋支路組成的折線直流放大器，使得本折線直流放大器能同時(shí)提高小信號(hào)的放大倍數(shù)和輸入信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍，并得到連續(xù)的折線電壓輸出信號(hào)，模擬對(duì)數(shù)放大曲線。本發(fā)明可廣泛用于電壓放大，電流放大，以及需要連續(xù)可調(diào)的控制、驅(qū)動(dòng)電路。


圖I為實(shí)施例I的電路圖。
圖2為實(shí)施例2的電路圖。 圖3為反向輸入的折現(xiàn)放大器(即實(shí)施例I)輸入輸出電壓關(guān)系圖。其中，I-運(yùn)算放大器、2-輸入電阻、3-第一電阻、4-第二電阻、5-穩(wěn)壓管。圖I和2中的箭頭方向?yàn)殡娏髁飨颉?br> 具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明實(shí)施例I為反向輸入的折線放大器如圖I所示，包括運(yùn)算放大器1，其特征在于它還包括輸入電阻2、第一電阻3、多個(gè)負(fù)反饋支路，其中，所述運(yùn)算放大器I的反相輸入端連接輸入電阻2，所述運(yùn)算放大器I的反相輸入端和輸出端之間并聯(lián)多個(gè)負(fù)反饋支路，所述運(yùn)算放大器I的反相輸入端和輸出端之間連接第一電阻3。所述每個(gè)負(fù)反饋支路包括第二電阻4和穩(wěn)壓管5，所述穩(wěn)壓管5的負(fù)極通過第二電阻4連接運(yùn)算放大器I的反相輸入端，穩(wěn)壓管5的正極連接運(yùn)算放大器I的輸出端；所述運(yùn)算放大器I的反相輸入端通過輸入電阻2連接電源，所述運(yùn)算放大器I的同相輸入端接地。實(shí)施例2為同向輸入的折線放大器如圖2所示，包括運(yùn)算放大器1，其特征在于它還包括輸入電阻2、第一電阻3、多個(gè)負(fù)反饋支路，其中，所述運(yùn)算放大器I的反相輸入端連接輸入電阻2，所述運(yùn)算放大器I的反相輸入端和輸出端之間并聯(lián)多個(gè)負(fù)反饋支路，所述運(yùn)算放大器I的反相輸入端和輸出端之間連接第一電阻3。所述每個(gè)負(fù)反饋支路包括第二電阻4和穩(wěn)壓管5，所述穩(wěn)壓管5的負(fù)極連接運(yùn)算放大器I的輸出端，穩(wěn)壓管5的正極通過第二電阻4連接運(yùn)算放大器I的反相輸入端；所述運(yùn)算放大器I的反相輸入端通過輸入電阻2接地，所述運(yùn)算放大器I的同相輸入端連接電源。下面以實(shí)施例I介紹本發(fā)明的工作原理實(shí)施例I中，反向輸入的折線放大器輸入信號(hào)可以為電壓信號(hào)Ui或者電流信號(hào)Ii。輸出信號(hào)為％。穩(wěn)壓管5依照導(dǎo)通電壓的高低依次排序?yàn)閂l至Vn，其導(dǎo)通電壓關(guān)系為Vl < V2 <吣< Vn。當(dāng)Utl < V1時(shí)，V1 Vn支路不導(dǎo)通，電流全部從第一電阻3支路流過，第一電阻3反饋支路的并聯(lián)等效電阻為Rtl,因此輸出電壓為-M0 = -RJ0= - ^^(其中丄為第一電阻3流過的電流，Ri為輸入電阻2對(duì)應(yīng)的阻值)當(dāng)輸入電壓或者輸入電流繼續(xù)增大，使得V1 < U0 < V2時(shí)，Vl支路開始導(dǎo)通，但其他支路不導(dǎo)通。若Ii增量為Λ Ii，其中Rtl支路的電流增量為AItl, R1支路的電流增量為AI1，并且Rtl支路和R1支路的電壓增量Λ U相等，則有AU = R0AI0AU = R1A I1
ΛΙ· ΛΙ)那么R。，R1的等效電阻為
Δ1: R.R,T ~ ； =R,) ZR；
ΛI(xiàn) ·— K -放大器的輸出電壓為
權(quán)利要求
1.一種折線直流放大器，包括運(yùn)算放大器(I)，其特征在于它還包括輸入電阻(2)、第一電阻(3)、多個(gè)負(fù)反饋支路，其中，所述運(yùn)算放大器(I)的反相輸入端連接輸入電阻(2)， 所述運(yùn)算放大器(I)的反相輸入端和輸出端之間并聯(lián)多個(gè)負(fù)反饋支路，所述運(yùn)算放大器(I)的反相輸入端和輸出端之間連接第一電阻(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的折線直流放大器，其特征在于所述每個(gè)負(fù)反饋支路包括第二電阻(4)和穩(wěn)壓管(5)，所述穩(wěn)壓管(5)的負(fù)極通過第二電阻(4)連接運(yùn)算放大器(I)的反相輸入端，穩(wěn)壓管(5)的正極連接運(yùn)算放大器(I)的輸出端；所述運(yùn)算放大器(I)的反相輸入端通過輸入電阻(2)連接電源，所述運(yùn)算放大器(I)的同相輸入端接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的折線直流放大器，其特征在于所述每個(gè)負(fù)反饋支路包括第二電阻⑷和穩(wěn)壓管(5)，所述穩(wěn)壓管(5)的負(fù)極連接運(yùn)算放大器⑴的輸出端，穩(wěn)壓管(5) 的正極通過第二電阻(4)連接運(yùn)算放大器(I)的反相輸入端；所述運(yùn)算放大器(I)的反相輸入端通過輸入電阻(2)接地，所述運(yùn)算放大器(I)的同相輸入端連接電源。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種折線直流放大器，包括運(yùn)算放大器，其特征在于它還包括輸入電阻、第一電阻、多個(gè)負(fù)反饋支路，其中，所述運(yùn)算放大器的反相輸入端連接輸入電阻，所述運(yùn)算放大器的反相輸入端和輸出端之間并聯(lián)多個(gè)負(fù)反饋支路，所述運(yùn)算放大器的反相輸入端和輸出端之間連接第一電阻。本發(fā)明通過設(shè)計(jì)由運(yùn)算放大器、輸入電阻、第一電阻、多個(gè)負(fù)反饋支路組成的折線直流放大器，使得本折線直流放大器能同時(shí)提高小信號(hào)的放大倍數(shù)和輸入信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍，并得到連續(xù)的折線電壓輸出信號(hào)，模擬對(duì)數(shù)放大曲線。本發(fā)明可廣泛用于電壓放大，電流放大，以及需要連續(xù)可調(diào)的控制、驅(qū)動(dòng)電路。
文檔編號(hào)H03F3/45GK102624343SQ20121008492
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月27日
發(fā)明者胡學(xué)軍, 胡曉暉 申請(qǐng)人:武漢市康達(dá)電氣有限公司