放大電路原理分析

放大電路

放大和輸出限制電路的電路原理如圖2-28所示。放大電路主要由集成運算放大器A3和晶體管VT3、VT4等組成。A3為前置放大器，VT3、VT4組成復合管功率放大器，將A3的輸出電壓轉換成變聲器的輸出電流I0。電阻及R31、R33、R34和電位器RP3組成反饋電阻網絡，輸出電流I0經過這一網絡分流得到反饋電流If，If送至放大器輸入端，構成深度負反饋，從而保證使輸出電流I0與輸入差動電流Ii之間的線性關系。調整RP3電位器，可以調整反饋電流If的大小，從而調整變送器的量程。

電路中RP2的零點調整電位器，用以調整輸出零點，S為正、負迀移調整開關。用S接通R20或R21，實現變送器的正向或負向遷移。

放大電路的作用是將轉換電路輸出的差動電流Ii放大，并轉換成4?20mA的直流輸出電流I0.

現對放大電路的輸出電流I0與輸入差動電流Ii的關系進一步分析。

由圖可知，A3反向輸入端電壓力UF是VW1穩定電壓UVW1通過R10、R13、R14分壓值UA與晶體管VT2射極正向壓降Ube2之和，即：

式中，Uvw1為穩壓二極管VW1的穩壓值，實際值6.4V。

UA為相對Uvw1負極對A點電壓，該電壓處于A3的共模輸入電壓范圍之內，從而保證了集成運算放大器的正常工作。

A3同相輸入端電壓UT是B點電壓UB與Ube2之和，UB是由3個信號疊加而成，即

式中，UB為相對負極對B點電壓；Ui為調節器輸出差動電流Ii和在B點產生的電壓；UZ為調零電路在B點產生的調零電壓；Uf為負反饋電路的反饋電流If在A點產生的電壓。

在求取Ui電壓時，設Ri為并在C11兩端的等效電阻，則有

式中，Ui為負值，因為C11上的壓降為上正下負，即B點電壓隨Iii的增加而降低。

在求取UZ電壓時，設Rz為計算UZ在B點的等效電阻,其等效的調零電路如圖2-29 所示。

在求取Uf電壓時，設Rf為計算Uf在B點處的等效電阻，Rd為電位器滑動觸點c和d之間的電阻，其等效負反饋電路如圖2-30所示。

根據三角形一星形變換方法可求得

由于R34+Rf＞Rd+R33,可近似地求得反饋電流If為

設                                        

所以有                            

當為理想運算放大器時，UT=UF(即UA=UB),則有

將Ui、Uz、Uf代入式（2-33)，得

設并將式(2-9)、式（2-13)、式（2-25)代入式(2-34)得

由式（2-35)可見：

(1) 變壓器的輸出電流I0和輸出差壓△Pi成線性關系。

(2) 式中K4K5(UA-aUVW1)為調零項，在輸入差壓下限值時，調整該項使輸送器輸出電流為4mA，a值通過調整狀RP2電位器和S接通R20或R21來實現.當R20接通時，a増大，則輸入差壓△Pi增大（保證輸出電流I0不變)，從而實現正向遷移：當接通時，a減小，則輸出差壓△Pi減小，從而實現負向遷移。

(3)公式改變β值，可改變變送器量程，通過調整電位器RP3來實現。

(4)調整RP3 (改變β值）不僅調整了變送器的量程，而且也影響了變送器的零位信號。 同樣調整狀RP2不僅改變變送器的零位，而且也影響了變送器的滿刻度輸出，但量程不變。因此，在儀表調校對時要反復調零點和滿刻度，直至都滿足要求為止。