[发明专利]双极性零位与增益可调放大器及模拟信号调理器

说明书

技术领域

本发明涉及双极性零位与增益可调放大器及模拟信号调理器，特别是采用了运算放大器实现的放大倍数正负双极性可调与零位可调的电压放大器及带温度补偿与非线性校正的模拟信号调理器，属于信号变换运算与自动控制领域。

背景技术

放大电路是电子电路的最为常用的基本电路。

但普通的放大器或放大电路其增益(放大倍数)固定或只能实现单极性调节，尚不具备双极性正负可调的功能，无法实现增益的正负双极性调节，这对放大器在尚未确定调节正负方向的电路系统中的应用带来不便。

在测量电路、信号处理、信号变换运算等环节中经常使用放大器，在一些应用场合需要放大倍数可正可负及零位可调的放大器，普通的放大器就难以满足要求。

另外，在电子电路设计时，有些信号的变换趋势尚不明确，采用同相比例放大电路还是采用反相比列放大电路无法确定，则采用双极性零位与增益可调放大器非常方便。

由于测量电路中存在温度漂移与非线性误差，需要同时具备温漂补偿与非线性校正的调理电路对测量信号进行修正，以提高电路的稳定性与线性度。

发明内容

本发明的目的是为了解决放大电路放大倍数的正负双极性调节及零位的调节问题、同时解决温漂补偿与非线性校正问题，提供采用运算放大器实现的双极性零位与增益可调放大器及模拟信号调理器。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的。

本发明的双极性增益可调放大器采用由运算放大电路构成的减法电路实现，双极性增益可调放大器的输出信号为同相通道与反相通道两个通道信号的叠加，通过调节同相通道与反相通道放大倍数的大小，实现整个放大器增益的正负双极性可调。

本发明的高阻型双极性增益可调放大器是在双极性增益可调放大器的基础上前置电压跟随器实现。

本发明的双极性零位增益可调放大器是在双极性增益可调放大器的基础上前置零位调整电路实现。

本发明的高阻型双极性零位增益可调放大器是在双极性零位增益可调放大器的基础上前置电压跟随器实现。

本发明的模拟信号调理器的多个单元电路含有双极性增益可调放大器，也可以用高阻型双极性增益可调放大器代替双极性增益可调放大器使用。

本发明的高阻型模拟信号调理器是在模拟信号调理器的基础上前置电压跟随器实现。

一种双极性增益可调放大器，有一个输入端与一个输出端，根据结构功能的差异有电压型双极性增益可调放大器、简约型双极性增益可调放大器、电流型双极性增益可调放大器、衰减型双极性增益可调放大器、统调型双极性增益可调放大器、分调型双极性增益可调放大器六种形式：

电压型双极性增益可调放大器由运放、电位器与多个电阻组成，运放的同相输入端通过电阻接电位器的滑动端，电位器的二个固定端一端接为双极性增益可调放大器的输入端、另一端接地，运放的反相输入端通过电阻接运放的输出端、通过电阻或电阻的并联电路接双极性增益可调放大器的输入端、并通过电阻接地，运放的输出端接为双极性增益可调放大器的输出端。

简约型双极性增益可调放大器由运放、电位器与多个电阻组成，运放的同相输入端接电位器的滑动端，电位器的二个固定端一端接为双极性增益可调放大器的输入端、另一端接地，运放的反相输入端通过电阻接双极性增益可调放大器的输入端、通过电阻接地、并通过电阻接运放的输出端，运放的输出端接为双极性增益可调放大器的输出端。

电流型双极性增益可调放大器由运放、电位器与多个电阻组成，运放的同相输入端通过电阻接双极性增益可调放大器的输入端、通过电阻接地，运放的反相输入端接电位器的滑动端、通过电阻接双极性增益可调放大器的输入端、并通过电阻接运放的输出端，电位器的二个固定端一端通过电阻接双极性增益可调放大器的输入端、另一端通过电阻接地，运放的输出端接为双极性增益可调放大器的输出端。

衰减型双极性增益可调放大器由运放、电位器与多个电阻组成，运放的同相输入端接电位器的滑动端，电位器的二个固定端一端接为双极性增益可调放大器的输入端、另一端接地，运放的反相输入端通过电阻接双极性增益可调放大器的输入端、通过电阻接运放的输出端，运放的输出端接为双极性增益可调放大器的输出端。

电压型、简约型、电流型、衰减型四种双极性增益可调放大器采用单运放电路，电路结构最为简单，通过调节电位器实现放大器增益的正负双极性调节。