模擬技術(shù)之傳感器電路實(shí)例講解

今天學(xué)習(xí)了一個(gè)傳感器電路，覺得這個(gè)電路設(shè)計(jì)的不錯(cuò)挺有意思就把他解析了一下并且記錄下來，有不對(duì)的地方還請(qǐng)見各位不吝賜教。這個(gè)電路輸入采用的是4-20MA的電流信號(hào)，信號(hào)在傳輸給單片機(jī)之前進(jìn)行了一下處理，如圖所示：

穩(wěn)壓管曲線

下面來簡(jiǎn)單介紹一下電路元件：DZ9和DZ10是一個(gè)12V/0.5W的穩(wěn)壓管，穩(wěn)壓二極管的特點(diǎn)就是擊穿后，其兩端的電壓基本保持不變。這樣，當(dāng)把穩(wěn)壓管接入電路以后，若由于電源電壓發(fā)生波動(dòng)，或其它原因造成電路中各點(diǎn)電壓變動(dòng)時(shí)，負(fù)載兩端的電壓將基本保持不變。

如圖是穩(wěn)壓管的伏安特性曲線，從第三象限可以知道以下幾點(diǎn)：

(1) 反向電壓較低時(shí)，穩(wěn)壓管截止。

(2) 反向電壓增大到Uz時(shí)，曲線很陡，說明電流大小在變化的時(shí)候穩(wěn)壓管電壓基本不變，電壓是穩(wěn)定的，穩(wěn)壓管就是工作在這一狀態(tài)下的，反過來就是電壓變化可以引起穩(wěn)壓管很大的反向電流變化。

LM358是一個(gè)雙運(yùn)放的放大器，LM358使用的范圍包括傳感放大器，直流增益模組，音頻放大器，工業(yè)控制，DC增益部件和其他的所有單電源供電的使用運(yùn)算放大器的場(chǎng)合。

接下來簡(jiǎn)單分析一下電路：如圖所示，這一部分電路的作用就是將輸入的模擬電流信號(hào)

轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，轉(zhuǎn)化為電壓的原因很簡(jiǎn)單就是放大器的輸入電阻無窮大，C19是采樣保持電容可以不用管，R42是為了將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，加DZ9的原因就是穩(wěn)壓，防止輸入電流突然變大。

下圖是電路的放大部分，從這些數(shù)據(jù)以及放大器工作的原理可以通過虛短虛斷算的得出來它工作放大的倍數(shù)是1.5倍，具體的計(jì)算步驟就不一一的列出來了，電路很簡(jiǎn)單元件也很少計(jì)算也不會(huì)很復(fù)雜。