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自耦的耦是电磁耦合的意思,普通的变压器是通过原副边线圈电磁耦合来传递能量,原副边没有直接电的联系,自耦变压器原副边有直接电的联系,它的低压线圈就是高压线圈的一部分。
通信线路的防护设备中也会使用自耦变压器等保护设备。下面介绍自耦变压器和其他保护性变压器的相关知识。
⑴由于自耦变压器的计算容量小于额定容量.所以在同样的额定容量下,自耦变压器的主要尺寸较小,有效材料(硅钢片和导线)和结构材料(钢材)都相应减少,从而降低了成本。有效材料的减少使得铜耗和铁耗也相应减少,故自耦变压器的效率较高。同时由于主要尺寸的缩小和质量的减小,可以在容许的运输条件下制造单台容量更大的变压器。但通常在自耦变压器中只有k≤2时,上述优点才明显。
⑵由于自耦变压器的短路阻抗标幺值比双绕组变压器小,故电压变化率较小,但短路电流较大。
⑶由于自耦变压器一、二次之间有电的直接联系,当高压侧过电压时会引起低压侧严重过电压。为了避免这种危险,一、二次都必须装设避雷器,不要认为一、二次绕组是串联的,一次已装、二次就可省略。
⑷在一般变压器中。有载调压装置往往连接在接地的中性点上,这样调压装置的电压等级可以比在线端调压时低。而自耦变压器中性点调压侧会带来所谓的相关调压问题。因此,要求自耦变压器有载调压时,只能采用线端调
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常见的运算放大器电路,运算放大器进行集成,而实用的运算放大器微分器则用途广泛,我们研究了一些经典的运算放大器电路。这些电路使用负反馈,通常可使运算放大器在线性区域内工作。
但是,运算放大器也可以用作比较器,这会使它们非线性工作。输入被硬驱动,输出电压猛烈地击向电源轨。正如我们将看到的那样,这可能并不总是一种好的设计方法。
走向非线性
在线性应用中,理想的运算放大器假设适用:无限的增益和带宽,零输出阻抗,无限的输入阻抗以及输入之间的零伏。运放还可以以非线性方式使用,并且需要特别注意和处理。
一种常见的配置是仅使用运算放大器开环(无反馈),并使其高增益产生比较器操作。没有负反馈,两个输入将不一定保持相同的电压,因此第四个理想运算放大器假设无效。
图1显示了开环配置的运算放大器。当V IN大于零时,输出电压升高,并被限制在正电源电压附近。当输入电压变为负值时,运算放大器输出将摆动为负值,再次限制在负电源电压附近。在这里,我们假设运算放大器由常规的正负电源电压供电。
表放大器是一个特殊的差动放大器,具有超高输入阻抗,极其良好的CMRR,低输入偏移,低输出阻抗,能放大那些在共模电压下的信号。
随着电子技术的飞速发展,运算放大电路也得到广泛的应用。仪表放大器是一种精密差分电压放大器,它源于运算放大器,且优于运算放大器。仪表放大器把关键元件集成在放大器内部,其*的结构使它具有高共模抑制比、高输入阻抗、低噪声、低线性误差、低失调漂移增益设置灵活和使用方便等特点,使其在数据采集、传感器信号放大、高速信号调节、医疗仪器和高档音响设备等方面倍受青睐。仪表放大器是一种具有差分输入和相对参考端单端输出的闭环增益组件,具有差分输入和相对参考端的单端输出。与运算放大器不同之处是运算放大器的闭环增益是由反相输入端与输出端之间连接的外部电阻决定,而仪表放大器则使用与输入端隔离的内部反馈电阻网络。仪表放大器的 2 个差分输入端施加输入信号,其增益即可由内部预置,也可由用户通过引脚内部设置或者通过与输入信号隔离的外部增益电阻预置。
特性包括非常低直流偏移、低漂移、低噪声、非常高的开路增益、非常大的共模抑制比、高输入阻抗。仪表放大器用于需要精确性和稳定性非常高的电路。
虽然仪表放大器在线路图上是一颗运算放大器;但实际上是由三颗运算放大器所组成(如图一所示);仪表放大器分成两个部份,输入端的两个电压随耦器提供输入端(+,?)高输入阻抗,后级则是差动放大器,用来做两个输入端的差动放大;不过,通常第二级的差动放大器的增益会设计为1,也就是只做两个电压的相减运算。 而仪表放大器的增益由电阻
>来决定。
最右边的放大器,电阻标记
和
是标准差动放大器线路,gain =
,而差动输入电阻=2*
;左边两个放大器则是输入的缓冲;当
被移除(开回路)时,两个缓冲级只是单位增益缓冲器;在这个状态之下,增益等于
而缓冲级提供高输入阻抗。缓冲器的增益可以增加因为放在负输入和接地之间的电流所产生的分流的负反馈。
而在两个反向输入放入一颗电阻
的优点在于:增加缓冲级的差模增益,而使共模增益等于1。
如果单独存在时有同样的增益时,将会增加电路的共模互斥比(CMRR),会使得缓冲器可以处理更大的共模信号。
的另一个好处是,只用一颗电阻来提更增益,而不是一对,可以避免电阻匹配问题(虽然两个
需要匹配的增益)
增益可以透过只改变
的值,而改变放大器的增益不需要改变其他的电阻匹配。
理想的仪表放大器的共模增益为零。在图中所示的电路,共模增益的值不匹配引起的同样编号电阻和两个输入运算放大器的共模增益不匹配。
在制作这个线路最困难的地方,是在优化运算放大器的输入共模性能时,需要取得非常接近的匹配电阻
仪表放大器也可以是一个内置2个运算放大器,以节省成本和提高共模抑制比(CMRR),但增益必须高于2(六分贝)
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