1、计算机接口与仪器电子学入门

计算机接口与仪器电子学入门

1. 引言

电子放大器在信号处理中扮演着关键角色，主要用于增强或改变测量信号的电气特性，如电压、电流、阻抗或功率。这些信号若不经过处理，很难直接驱动显示器、信号处理模块或电动驱动器等功能，通常需要通过模拟或数字控制器进行处理。

电子放大器具有一些特殊特性，如差分输入、反馈以及消除信号采集过程中的常见误差，使其成为连接电子电路或过程与微控制器、微处理器或计算机的理想选择。其中，差分放大器能有效消除工业环境中导体和仪器信号电缆上感应的电磁共模噪声引起的失真。

2. 基本电子知识在仪器放大器中的应用

为了更好地理解仪器放大器的非理想行为，需要了解一些基本电子知识在实际应用中的相关方面。

2.1 运算放大器

运算放大器通常是现成可用的，但了解其在运行中的约束和限制很重要。当前运算放大器技术简化了设计权衡，例如减少了温度和湿度对增益变化的影响，避免了对元件老化、辐射效应以及组成系统的分立元件差异的考虑。

标准运算放大器通常采用并联电压反馈，它能几乎瞬间执行各种数学函数，如信号反相、缩放、相移以及信号积分和微分的一般运算。此外，它还能满足多种不同的应用需求，如高频、高增益和低噪声的信号放大。

2.2 差分放大器的增益

差分放大器的增益是其重要参数，包括差模增益（Ad）和共模增益（Ac）。
- 差模增益（Ad）的计算 ：差模增益反映了放大器对差模信号的放大能力。计算差模增益需要考虑放大器的电路结构和元件参数。
- 共模增益（Ac）的计算 ：共