运算放大器在电测技术中的应用PDF电子书下载

编辑说明 1

前言 1

绪论 1

目录 1

第一章　运算放大器 5

一、运算放大器的功能和结构特点 5

二、运算放大器电路近似关系式 7

1．倒相器 9

2．电流电压变换器 10

3．加法器 10

5．同相运算放大器 11

4．差动放大器和减法器 11

6．RC微分运算放大器 12

7．RL微分运算放大器 13

8．积分运算放大器 14

9．电流变换器 14

10．电压电流变换器 15

11．绝对值变换放大器 16

12．运算放大器的综合电路 17

三、运算放大器电路的严密关系式 19

四、运算放大器的闭环增益和运算误差 24

1．开环输出阻抗对闭环中开环增益的影响 28

五、开环输出阻抗对闭环中开环增益的影响以及环路增益极值 28

2．环路增益极值 30

六、闭环中两种情况的对比及输出端干扰的折合 32

1．放大器闭环电路中两种情况的对比分析 32

2．输出端干扰折合为输入端干扰的方法 35

3．在有输入信号时对输出端干扰影响的估计 36

七、输入端失调电流和失调电压的影响 38

八、共模抑制比和共模误差 39

九、几种误差源同时存在的运算放大器综合电路关系式 41

十、积分器误差分析 44

1．运算误差 44

2．虚地节点对地分布参数的影响 45

3．积分元件的分布参数影响（电阻时间常数和 47

电容并联损耗的影响） 47

4．积分电容串联损耗的影响 48

5．失调电压和失调电流的影响 49

十一、输出阻抗和输入阻抗 49

十二、斩波稳零放大器 56

十三、轮换自动校零运算放大器 58

十四、几种特殊用途的差动运算放大器及数据放大器 59

第二章　运算放大器的频率特性、瞬态特性及稳定性 66

一、运算放大器的幅频特性和相频特性 66

二、运算放大器的稳定性判定和稳定性储备 73

1．奈魁斯特稳定性判据 74

2．稳定储备 78

三、二阶系统闭环增益的时间域特性 79

四、二阶系统闭环增益的频率域特性 82

五、相位裕度与阻尼比及过冲量的关系 85

六、用跨接对地电容的方法检验运算放大器的稳定性储备 87

七、相位补偿 90

1．滞后补偿 91

2．改良的滞后补偿 93

3．超前补偿 95

4．局部反馈方法 100

5．前馈方法 107

八、建立时间 112

九、转换速率及全功率带宽 115

第三章　运算放大器电路的若干问题 119

一、对直流电源的要求 119

二、退耦 123

三、消除引线间的电感性耦合 125

四、屏蔽及电容性耦合的消除 128

五、放大级间及印制电路板插脚间的电导电容性屏蔽和隔离 131

六、噪声和信噪比 132

七、关于减小噪声影响的问题 137

八、输出电压和输出电流的扩大 140

第四章　选频式运算放大器、组合运算放大器以及 142

增量反馈和伴测电路原理 142

一、概述 142

二、对运算放大器工作频率以外的考虑 143

三、选频式运算放大器 147

1．外接双T网络负反馈运算放大器 148

2．局部双T网络负反馈 150

3．串联双T网络负反馈 151

4．其他类型选频式运算放大器 154

四、发挥交流运算放大器开环增益潜力的方法 155

1．电路及其调节 156

2．电路分析 157

3．稳定性讨论 160

五、组合运算放大器 160

1．局部正反馈增益自举式组合运算放大器 161

2．误差补偿式组合运算放大器之一 162

3．误差补偿式组合运算放大器之二 164

4．误差补偿式组合运算放大器之三 165

5．输入端误差电压补偿式运算放大器组合电路 166

六、伴测电路原理及其应用 167

1．伴测电路原理 168

2．伴测电路的效用 170

3．应用示例 173

七、用伴测电路消除电子开关导通电阻的影响 173

1．工作原理 174

2．应用方法 175

八、用增量反馈提高运算放大器的稳定性和准确度 176

1．用增量反馈提高闭环系统准确度的理论依据 176

2．增量反馈的调节及对各种类型运算放大器的校验 180

3．ZPP电压传输环节 183

4．用增量反馈提高闭环稳定性 184

5．实验和小结 187

第五章 电磁测量变换中运算放大器的各种应用 188

一、负载电流的有源补偿 189

二、引线的有源补偿 192

三、有源短接线和有源扼流圈 197

四、有源等电位屏蔽 199

五、运算放大器在电压互感器中的应用 205

六、90°相位标准 207

七、振荡器、移相器和稳定电源 209

八、低阻抗测量中被测压降和标准压降的分别引出方法 215

九、相位测量及正交分解的一种方法 217

十、乘法器相敏检波器 219

1．电荷放大器 222

十一、电荷放大器和高压测量 222

2．高压测量 224

十二、正弦波信号的交直流转换 225

第六章 阻抗模拟器、变换器及有源阻抗标准 226

一、一端接地的大电容模拟器 226

二、一端接地的小电感模拟器 231

三、一端接地的可变小电感、小电阻模拟器 235

四、单端等效浮动模拟阻抗 236

五、双端等效浮动模拟阻抗 241

六、直流大电阻模拟器 244

七、电感电容变换器 245

2．有源三端高阻抗标准的一般电路形式 248

八、有源三端高阻抗标准 248

1．问题的提出 248

3．正交分量可调问题的讨论 251

九、有源大电感标准 253

1．工作原理 253

2．使用方法 254

3．将有源大电感标准改作有源高阻标准 255

4．主要技术指标 255

5．试验结果 257

第七章　有源电桥及阻抗的数字化快速测量 258

一、运算放大器构成的比例臂与变压器比例臂的比较 259

二、不同性质阻抗比较的有源方法 260

三、中阻抗和高阻抗电桥原理结构的简化 261

四、多用途精密交流电桥 263

五、有源低阻抗电桥 269

六、应用有源标准的高阻抗电桥 273

1．串联损耗式大电感电桥 274

2．并联损耗式大电感电桥 274

3．高阻和时间常数测量电桥（被测电阻时间常数为正） 274

5．电容和损耗角测量电桥（被测损耗角为正） 275

6．电容和损耗角测量电桥（被测损耗角为负） 275

4．高阻和时间常数测量电桥（被测电阻时间常数为负） 275

七、应用运算放大器的直角电桥 276

八、有源高压电容电桥 279

九、电桥放大器和微差电桥 280

1．倒相输入电桥放大器 281

2．差动输入电桥放大器 282

3．宽偏差电桥放大器 284

4．伪桥（Pseudo Bridge） 284

5．微差电桥 286

十、电容分选仪 287

十一、阻抗的数字化快速测量 289

十二、充放电法测电容 291

十三、谐振法测电容 294

十四、自动平衡电桥 295

十五、0.05％数字式LCR测量仪 299

十六、阻抗的数字化自动测量技术的发展 305

第八章　运算放大器在电流互感器及模拟电表等方面的 312

应用 312

一、运算放大器在电流互感器中的应用 312

1．单磁芯电流互感器 313

2．双磁芯电流互感器 316

3．负阻抗补偿式及负反馈式四绕组电流互感器 320

4．小结 322

二、运算放大器在模拟电表中的应用 323

1．电压表 323

2．电流表 325

3．电阻表 326

三、运算放大器在电路板在线测量中的应用 327

1．在线电流测量 328

2．在线阻抗测量 329

附录 332

附录Ⅰ 关于运算放大器电路的完整的基本关系式 332

附录Ⅱ 相位补偿的网络分析 337

参考文献 342