双极性零位与增益可调放大器及模拟信号调理器的制作方法

专利名称：双极性零位与增益可调放大器及模拟信号调理器的制作方法
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。统调型双极性增益可调放大器由两个运放、电位器与多个电阻组成，第一运放的 同相输入端通过电阻接地，第一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、通过电阻接电位器的一个固定端，电位器的滑动端接第一运放的输出端，第二运放的 同相输入端通过电阻接地，第二运放的反相输入端通过电阻接电位器的另一个固定端、通 过电阻接双极性增益可调放大器的输入端、通过电阻接第二运放的输出端，第二运放的输 出端接为双极性增益可调放大器的输出端。统调型双极性增益可调放大器采用两个运算放大器，前一个运放构成反相比例放 大器，后一个运放构成加法器，放大倍数调节电路跨接在反相比例放大器与加法器之间，通 过调节电位器实现放大器增益的正负双极性调节；且两个运算放大器的共模输入电压极 低，有利于降低零点漂移。分调型双极性增益可调放大器由两个运放、两个二极管、两个电位器与多个电阻 组成，第一运放的同相输入端通过电阻接地，第一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、通过两个电阻分别接两个电位器的一个固定端，两个电位器的滑 动端分别通过两个二极管接第一运放的输出端，两个二极管相连的一侧极性相反，第二运 放的同相输入端通过电阻接地，第二运放的反相输入端通过两个电阻分别接两个电位器的 另一个固定端、通过电阻接双极性增益可调放大器的输入端、并通过电阻接第二运放的输出端，第二运放的输出端接为双极性增益可调放大器的输出端。分调型双极性增益可调放大器采用两个运算放大器，放大倍数调节电路跨接在反 相比例放大器与加法器之间，并通过两个二极管将正负信号的处理放开，通过两个调节电 位器实现放大器正负信号增益的正负双极性可调；且两个运算放大器的共模输入电压极 低，有利于降低零点漂移。需要时，调节电位器可使分调型双极性增益可调放大器的正负信 号的增益大小相等、极性相反，分调型双极性增益可调放大器成为具有增益的绝对值放大 器；当正负信号的增益分别调节为士1时，分调型双极性增益可调放大器即为绝对值变换 ο一种含有双极性增益可调放大器的高阻型双极性增益可调放大器，有一个输入端 与一个输出端，高阻型双极性增益可调放大器由电压跟随器与双极性增益可调放大器组 成，电压跟随器的输入端作为高阻型双极性增益可调放大器的输入端，电压跟随器的输出 端接双极性增益可调放大器的输入端，双极性增益可调放大器的输出端作为高阻型双极性 增益可调放大器的输出端。一种含有双极性增益可调放大器的双极性零位增益可调放大器，有一个输入端与 一个输出端，双极性零位增益可调放大器由零位调整电路与双极性增益可调放大器组成， 零位调整电路有一个输入端、一个输出端，零位调整电路的输入端作为双极性零位增益可 调放大器的输入端，零位调整电路的输出端接双极性增益可调放大器的输入端，双极性增 益可调放大器的输出端作为双极性零位增益可调放大器的输出端。所述的零位调整电路由运放、电位器与多个电阻组成，运放的同相输入端通过电 阻接地，运放的反相输入端通过电阻接零位调整电路的输入端、通过电阻接电位器的滑动 端、通过电阻接运放的输出端，电位器的二个固定端分别接正电源、负电源或正负电压基 准，运放的输出端接为零位调整电路的输出端。零位调整电路用于电路的零位偏移修正，零位调整电路前置于双极性增益可调放 大器，调节相应的电位器即可调整零位偏移与调节增益大小，双极性零位增益可调放大器 同时具备零位偏移调整功能和增益大小调节功能。一种含有双极性零位增益可调放大器的高阻型双极性零位增益可调放大器，有一 个输入端与一个输出端，高阻型双极性零位增益可调放大器由电压跟随器与双极性零位增 益可调放大器组成，电压跟随器的输入端作为高阻型双极性零位增益可调放大器的输入 端，电压跟随器的输出端接双极性零位增益可调放大器的输入端，双极性零位增益可调放 大器的输出端作为高阻型双极性零位增益可调放大器的输出端。一种含有双极性增益可调放大器的模拟信号调理器，有一个输入端与一个输出 端，模拟信号调理器由零位温偏调整器与倍率调整器组成，零位温偏调整器有一个输入端 与一个输出端，倍率调整器有一个输入端与一个输出端，零位温偏调整器的输入端即为模 拟信号调理器的输入端，零位温偏调整器的输出端接倍率调整器的输入端，倍率调整器的 输出端即为模拟信号调理器的输出端。所述的零位温偏调整器由可调零位温偏发生器与零位调合电路组成，可调零位温 偏发生器有一个输出端，零位调合电路有二个输入端、一个输出端，零位调合电路的第一输 入端接为零位温偏调整器的输入端，零位调合电路的第二输入端接可调零位温偏发生器的 输出端，零位调合电路的输出端接为零位温偏调整器的输出端。
所述的可调零位温偏发生器由电压型温偏函数发生器、双极性增益可调放大器与 电阻组成，电压型温偏函数发生器有一个输入端与一个输出端，电压型温偏函数发生器的 输入端分别通过电阻接正电源、负电源或正负电压基准，电压型温偏函数发生器的输出端 接双极性增益可调放大器的输入端，双极性增益可调放大器的输出端接为可调零位温偏发 生器的输出端。所述的电压型温偏函数发生器由运放、热敏元件、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通过电阻接温偏函数发生器的输 入端、另一端通过电阻接地，运放的反相输入端通过两个热敏元件或一个电阻一个热敏元 件分别接温偏函数发生器的输入端与接运放的输出端，运放的输出端接为温偏函数发生器 的输出端；所述的热敏元件通常采用对温度较为敏感的二极管或稳压管。所述的零位调 合电路由偏移修正电路与加权合成电路组成，偏移修正电路有一个输入端、一个输出端，力口 权合成电路有二个输入端、一个输出端，偏移修正电路的输入端接为零位调合电路的第一 输入端，偏移修正电路的输出端接加权合成电路的第一输入端，加权合成电路的第二输入 端接为零位调合电路的第二输入端，加权合成电路的输出端接为零位调合电路的输出端。所述的偏移修正电路由运放、电位器与多个电阻组成，运放的同相输入端通过电 阻接地，运放的反相输入端通过电阻接偏移修正电路的输入端、通过电阻接电位器的滑动 端、并通过电阻接运放的输出端，电位器的二个固定端分别接正电源、负电源或正负电压基 准，运放的输出端接为偏移修正电路的输出端。所述的加权合成电路采用双输入单输出的运放加法器电路。所述的倍率调整器由可调倍率温偏发生器与函数变换器、倍率调合电路组成，或 还有一个或两个加权组合器组成，加权组合器有二个输入端、一个输出端，可调倍率温偏发 生器有一个输入端与一个输出端，函数变换器有一个输入端与一个输出端，倍率调合电路 有五个输入端、二个输出端，倍率调合电路的第一输入端与第二输出端分别接为倍率调整 器的输入端与输出端，倍率调合电路的第二或第四输入端接可调倍率温偏发生器的输出 端，倍率调合电路的第三或第五输入端接函数变换器的输出端；可调倍率温偏发生器的输 入端接倍率调合电路的第一输入端或第一或第二输出端，或者可调倍率温偏发生器的输入 端接第一加权组合器的输出端、而第一加权组合器的两个输入端此时分别接倍率调合电路 的第一输入端、第一与第二输出端三端中的二端；函数变换器的输入端接倍率调合电路的 第一输入端或第一或第二输出端，或者函数变换器的输入端接第二加权组合器的输出端、 而第二加权组合器的两个输入端此时分别接倍率调合电路的第一输入端、第一与第二输出 端三端中的二端。所述的加权组合器由电位器与电压跟随器组成，电位器的二个固定端分别作为加 权组合器的二个输入端，电位器的滑动端接电压跟随器的输入端，电压跟随器的输出端接 为加权组合器的输出端。所述的加权组合器另一种方式是采用二选一的单刀双掷开关，二个固定端为加权 组合器的二个输入端，一个选择端为加权组合器的输出端。所述的可调倍率温偏发生器由比例型温偏函数发生器与双极性增益可调放大器 组成，比例型温偏函数发生器有一个输入端与一个输出端，比例型温偏函数发生器的输入 端接为可调倍率温偏发生器的输入端，比例型温偏函数发生器的输出端接双极性增益可调放大器的输入端，双极性增益可调放大器的输出端接为可调倍率温偏发生器的输出端。所述的比例型温偏函数发生器由运放、热敏元件、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通过电阻接温偏函数发生器的输 入端、另一端通过电阻接地，运放的反相输入端通过两个热敏元件或一个电阻一个热敏元 件分别接温偏函数发生器的输入端与接运放的输出端，运放的输出端接为温偏函数发生器 的输出端；所述的热敏元件通常采用对温度较为敏感的热敏电阻。所述的函数变换器 由输入增益控制器、非线性函数发生器、输出增益控制器组成， 输入增益控制器和输出增益控制器采用双极性增益可调放大器，输入增益控制器的输入端 接为函数变换器的输入端，输入增益控制器的输出端接非线性函数发生器的输入端，非线 性函数发生器的输出端接输出增益控制器的输入端，输出增益控制器的输出端接为函数变 换器的输出端。所述的非线性函数发生器有简易型非线性函数发生器、合成型非线性函数发生器 两禾中简易型非线性函数发生器由运放、电位器、非线性元件与多个电阻组成，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通过电阻接非线性函数发生器的输 入端、另一端通过电阻接地，运放的反相输入端通过非线性元件与电阻的串联电路接非线 性函数发生器的输入端、同时通过电阻接运放的输出端，运放的输出端接为非线性函数发 生器的输出端。合成型非线性函数发生器由运放、电位器与多个非线性元件、多个电阻组成，将多 个电阻与非线性元件并联的电路串联组成非线性组合电路，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通过电阻接非线性函数发生器的输入端、另一端通过电 阻接地，运放的反相输入端通过电阻接非线性函数发生器的输入端、同时通过非线性组合 电路接运放的输出端，运放的输出端接为非线性函数发生器的输出端。所述的倍率调合电路有统调型倍率调合电路、分调型倍率调合电路两种形式统调型倍率调合电路由两个运放、电位器与多个电阻组成，第一运放的同相输入 端通过电阻接地，第一运放的反相输入端通过三个电阻分别接输出合成器的第一第二第三 输入端、并通过电阻接电位器的一个固定端，电位器的滑动端接第一运放的输出端，第一运 放的输出端接为倍率调合电路的第一输出端，第二运放的同相输入端通过电阻接地，第二 运放的反相输入端通过电阻接电位器的另一个固定端、通过两个电阻分别接输出合成器的 第四第五输入端、并通过电阻接第二运放的输出端，第二运放的输出端接为输出合成器的 第二输出端。分调型倍率调合电路由两个运放、两个二极管、两个电位器与多个电阻组成，第一 运放的同相输入端通过电阻接地，第一运放的反相输入端通过三个电阻分别接倍率调合电 路的第一第二第三输入端、并通过两个电阻分别接两个电位器的一个固定端，两个电位器 的滑动端通过两个二极管接第一运放的输出端，两个二极管相连的一侧极性相反，第一运 放的输出端接为倍率调合电路的第一输出端，第二运放的同相输入端通过电阻接地，第二 运放的反相输入端通过两个电阻分别接两个电位器的另一个固定端、通过两个电阻分别接 倍率调合电路的第四第五输入端、并通过电阻接第二运放的输出端，第二运放的输出端接 为倍率调合电路的第二输出端。
所述的热敏元件也可以根据需要采用其它形式的二端热敏器件。
所述的非线性元件为二端器件，非线性元件上的电压与流过元件的电流呈非线性 关系的元件，非线性元件通常采用压敏电阻、反向并联或串联的二极管或稳压管等。非线性 元件也可以根据需要采用其它形式的二端非线性器件。模拟信号调理器具有对模拟信号进行零位调整、零位温度漂移的补偿、倍率调整、 倍率温度漂移的补偿及倍率的非线性校正的功能，对模拟信号进行调理，实现对模拟信号 最基本的精确调零、热稳定、高度线性的要求。一种含有模拟信号调理器的高阻型模拟信号调理器，有一个输入端与一个输出 端，高阻型模拟信号调理器由电压跟随器与模拟信号调理器组成，电压跟随器的输入端作 为高阻型模拟信号调理器的输入端，电压跟随器的输出端接模拟信号调理器的输入端，模 拟信号调理器的输出端作为高阻型模拟信号调理器的输出端。电压跟随器作为高阻型双极性增益可调放大器、高阻型双极性零位增益可调放大 器与高阻型模拟信号调理器的输入缓冲器，使高阻型双极性增益可调放大器、高阻型双极 性零位增益可调放大器与高阻型模拟信号调理器具有极高的输入阻抗。电压跟随器可以采用将运算放大器的反相输入端与输出端短接实现，运放的同相 输入端即为电压跟随器的输入端，运放的输出端即为电压跟随器的输出端。本发明双极性零位与增益可调放大器采用运算放大器、电位器与电阻件组成，具 有结构简单、增益调节方便，通用性强、成本低廉等特点，在自动控制与信号变换运算等领 域具有较高的实用价值。


图1电压型双极性增益可调放大器原理图。图2简约型双极性增益可调放大器原理图。图3电流型双极性增益可调放大器原理图。图4衰减型双极性增益可调放大器原理图。图5统调型双极性增益可调放大器原理图。图6分调型双极性增益可调放大器原理图。图7高阻型双极性增益可调放大器原理框图。图8双极性零位增益可调放大器原理框图。图9高阻型双极性零位增益可调放大器原理框图。图10a、10b高阻型双极性零位增益可调放大器原理图。图lla、llb、llc、lld、lle模拟信号调理器原理框图。图12可调零位温偏发生器原理框图。图13a、13b、13c直馈式、反馈式、综合式电压型温偏函数发生器原理图。图14零位调合电路原理图。图15a、15b加权组合器原理图。图16可调倍率温偏发生器原理框图。图17a、17b、17c直馈式、反馈式、综合式比例型温偏函数发生器原理图。图18函数变换器原理图。
图19a、19b简易型、合成型非线性函数发生器原理图。图20统调型倍率调合电路原理图。图21分调型倍率调合电路原理图。图22高阻型模拟信号调理器框图。图23高阻型模拟信号调理器原理框图。
具体实施例方式现将本发明的实例具体叙述于后。 实施例1电压型双极性增益可调放大器(如图1所示)有一个输入端ua与一个输出端va， 电压型双极性增益可调放大器由运算放大器Al、电位器Rpl、电阻RlO R14组成，运放Al 的同相输入端通过电阻RlO接电位器Rpl的滑动端，电位器Rpl的二个固定端一端接为双 极性增益可调放大器的输入端ua、另一端接地，运放Al的反相输入端通过电阻R12和R14 的并联电路接双极性增益可调放大器的输入端ua、通过电阻R13接地、通过电阻Rll接运放 Al的输出端，运放Al的输出端接为双极性增益可调放大器的输出端va。电阻R12和R14呈并联关系，可以用一个电阻代替，但最大的放大倍数需要正负对 称时采用两个电阻并联方式时电阻的取值较为方便。取电压型增益可调放大器电阻Rll = R12 = Rb、R13 = R14 = Re，电位器Rpl的 两个电阻为Rpx与Rpy，即Rpl = Rpx+Rpy，则电压型增益可调放大器的增益A为
D f _ / ^ = +
KCΚρ\+
Kc当Rb = Rc 时，Amax = 士2。即当电阻Rll与R12的阻值相等、电阻R13与R14的阻值相等时，电压型双极性 增益可调放大器的电压增益双极性正负对称可调。实施例2简约型双极性增益可调放大器(如图2所示)有一个输入端ua与一个输出端va， 简约型双极性增益可调放大器由运算放大器Al、电位器Rpl、电阻Rll与R12及R13组成， 运放Al的同相输入端接电位器Rpl的滑动端，电位器Rpl的二个固定端一端接为双极性增 益可调放大器的输入端ua、另一端接地，运放Al的反相输入端通过电阻R12接双极性增益 可调放大器的输入端ua、通过电阻R13接地、通过电阻Rll接运放Al的输出端，运放Al的 输出端接为双极性增益可调放大器的输出端va。取简约型增益可调放大器电阻R12 = Rll Il R13，电位器Rpl的两个电阻为Rpx与 RpyjP :Rpl = Rpx+Rpy，则简约型增益可调放大器的增益A为
D _ / 乂 = (1 + 昝) py
KUKp\
RAiax = 士 (l + f)
kU
当Rll = R13 时，Amax = 士2。即当电阻R12的阻值与电阻Rll和R13的并联阻值相等时，简约型双极性增益可 调放大器的电压增益双极性正负对称可调。实施例3电流型双极性增益可调放大器(如图3所示)有一个输入端ua与一个输出端va， 电流型双极性增益可调放大器由运算放大器Al、电位器Rpl、电阻RlO R15组成，运放Al 的同相输入端通过电阻R15接双极性增益可调放大器的输入端ua、通过电阻RlO接地，运放 Al的反相输入端接电位器Rpl的滑动端、通过电阻R12接双极性增益可调放大器的输入端 ua、并通过电阻Rll接运放Al的输出端，电位器Rpl的二个固定端一端通过电阻R14接双 极性增益可调放大器的输入端ua、另一端通过电阻R13接地，运放Al的输出端接为双极性 增益可调放大器的输出端va。取电流型增益可调放大器电阻RlO = R15 = Ra、Rll = R12 = Rb、R13 = R14 = Re，电位器Rpl的两个电阻为Rpx与Rpy，即Rpl = Rpx+Rpy，则电流型增益可调放大器的 增益A为 S卩当电阻RlO与Rl5的阻值相等、电阻Rll与Rl2的阻值相等、电阻Rl3与Rl4 的阻值相等时，电流型双极性增益可调放大器的电压增益双极性正负对称可调。实施例4衰减型双极性增益可调放大器(如图4所示)有一个输入端ua与一个输出端va， 衰减型双极性增益可调放大器由运算放大器Al、电位器Rpl、电阻Rll与R12组成，运放Al 的同相输入端接电位器Rpl的滑动端，电位器Rpl的二个固定端一端接为双极性增益可调 放大器的输入端ua、另一端接地，运放Al的反相输入端通过电阻R12接双极性增益可调放 大器的输入端ua、通过电阻Rll接运放Al的输出端，运放Al的输出端接为双极性增益可调 放大器的输出端va。取衰减型增益可调放大器电阻R12 = Rll，电位器Rp的两个电阻为Rpx与RpyJP Rp = Rpx+Rpy，则衰减型增益可调放大器的增益A为 Amax= 士1即当电阻R12的阻值与电阻Rll的阻值相等时，衰减型双极性增益可调放大器的 最大增益为士 1，电压增益在-1 +1的范围内双极性正负对称可调。实施例5统调型双极性增益可调放大器(如图5所示)有一个输入端ua与一个输出端va， 统调型双极性增益可调放大器由运算放大器Al与A2、电阻RlO及Rll与R12、电位器Rpl、 电阻R20、R21及R22与R23组成，运放Al的同相输入端通过电阻RlO接地，运放Al的反相 输入端通过电阻R12接双极性增益可调放大器的输入端ua、通过电阻Rll接电位器Rpl的一个固定端，电位器Rpl的滑动端接运放Al的输出端，运放A2的同相输入端通过电阻R20 接地，运放A2的反相输入端通过电阻R22接电位器Rpl的另一个固定端、通过电阻R23接 双极性增益可调放大器的输入端ua、通过电阻R21接运放A2的输出端，运放A2的输出端接 为双极性增益可调放大器的输出端va。设电位器Rpl的两个电阻为Rpx与Rpy，即Rpl = Rpx+Rpy,则统调型增益可调放 大器的增益A为A=(RU+RP^R2r R21
R\l(R22 +Rpy)及 23 取:R21= 2R12，Rp = R22，Rll = 0(R11 短路)，R21 = R23，则=Amax = 士1 ；取:R21= 4R12, Rp = R22, Rll = 0 (Rll 短路)，R21 = 2R23，则=Amax = 士2 ；取:R21= 4R12, Rp = R22 = Rll, R21 = 5R23，则=Amax = 士3。实施例6分调型双极性增益可调放大器(如图6所示)有一个输入端ua与一个输出端va， 分调型双极性增益可调放大器由运算放大器Al与A2、二极管Dla与Dlb、电阻RlO及Rl la、 Rllb与R12、电位器Rpla与Rplb、电阻R20、R21及R22a、R22b与R23组成，运放Al的同相 输入端通过电阻RlO接地，运放Al的反相输入端通过电阻R12接双极性增益可调放大器的 输入端ua、通过电阻Rlla与Rllb分别接电位器Rpla与Rplb的一个固定端，电位器Rpla 与Rplb的滑动端分别通过二极管Dla与Dlb接运放Al的输出端，二极管Dla与Dlb相连 的一侧极性相反，运放A2的同相输入端通过电阻R20接地，运放A2的反相输入端通过电阻 R22a与R22b分别接电位器Rpla与Rplb的另一个固定端、通过电阻R23接双极性增益可调 放大器的输入端ua、通过电阻R21接运放A2的输出端，运放A2的输出端接为双极性增益可 调放大器的输出端va。设电位器Rpla的两个电阻为Rpax与Rpay，即Rpla = Rpax+Rpay ；电位器Rplb 的两个电阻为Rpbx与Rpby，即Rplb = Rpbx+Rpby，则分调型增益可调放大器的增益A为 取R21= 2R12, R21 = R23, Rlla = Rllb = 0(Rlla、Rllb 短路)，Rpa = Rpb = R22a = R22b ；并调节 Rpla、Rplb,使=Rpax = Rpby = 0即A_ =-1，A+=+1 实施例7高阻型双极性增益可调放大器(如图7所示)有一个输入端与一个输出端，高阻 型双极性增益可调放大器由电压跟随器GO与双极性增益可调放大器组成，电压跟随器GO 的输入端作为高阻型双极性增益可调放大器的输入端，电压跟随器GO的输出端接双极性 增益可调放大器的输入端ua，双极性增益可调放大器的输出端va作为高阻型双极性增益 可调放大器的输出端。电压跟随器GO具有极高的输入阻抗，作为高阻型双极性增益可调放大器的前置输入缓冲器，使得高阻型双极性增益可调放大器具有极高的输入阻抗，提高了双极性增益可调放大器适用性。实施例8双极性零位增益可调放大器(如图8所示)，有一个输入端ux与一个输出端vx， 双极性零位增益可调放大器由零位调整电路与双极性增益可调放大器组成，零位调整电路 有一个输入端UZ、一个输出端VZ，零位调整电路的输入端UZ作为双极性零位增益可调放大 器的输入端UX，零位调整电路的输出端VZ接双极性增益可调放大器的输入端ua，双极性增 益可调放大器的输出端va作为双极性零位增益可调放大器的输出端vx。零位调整电路由运算放大器AO、电位器RpO、电阻ROO R03组成，运放的同相输 入端通过电阻ROO接地，运放的反相输入端通过电阻R02接零位调整电路的输入端uz、通过 电阻R03接电位器RpO的滑动端、通过电阻ROl接运放的输出端，电位器RpO的二个固定端 分别接正电源、负电源或正负电压基准，运放AO的输出端接为零位调整电路的输出端vz。双极性增益可调放大器前置零位调整电路构成双极性零位增益可调放大器，双极 性零位增益可调放大器同时具有调整零位偏移的功能和调节增益大小的功能，大大拓展了 放大器的适用场合。实施例9高阻型双极性零位增益可调放大器(如图9所示)有一个输入端与一个输出端， 高阻型双极性零位增益可调放大器由电压跟随器GO与双极性零位增益可调放大器组成， 电压跟随器GO的输入端作为高阻型双极性零位增益可调放大器的输入端，电压跟随器GO 的输出端接双极性零位增益可调放大器的输入端ux，双极性零位增益可调放大器的输出端 vx作为高阻型双极性零位增益可调放大器的输出端。电压跟随器GO具有极高的输入阻抗，作为高阻型双极性零位增益可调放大器的 前置输入缓冲器，使得高阻型双极性零位增益可调放大器具有极高的输入阻抗，提高了双 极性零位增益可调放大器适用性。由衰减型、分调型双极性增益可调放大器构成的高阻型双极性零位增益可调放大 器详图如图10a、图IOb所示。实施例10模拟信号调理器(如图lla、llb、llC、lld、lle所示)有一个输入端w与一个输
出端vw，模拟信号调理器由零位温偏调整器与倍率调整器组成，零位温偏调整器有一个输 入端UX与一个输出端VX，倍率调整器有一个输入端Uy与一个输出端vy，零位温偏调整器 的输入端ux即为模拟信号调理器的输入端uw，零位温偏调整器的输出端vx接倍率调整器 的输入端uy，倍率调整器的输出端vy即为模拟信号调理器的输出端vw。模拟信号调理器可以对零位与倍率同时进行修正。零位温偏调整器由可调零位温偏发生器与零位调合电路组成，可调零位温偏发生 器有一个输出端vb，零位调合电路有二个输入端ucl与uc2、一个输出端vc，零位调合电路 的第一输入端ucl接为零位温偏调整器的输入端ux，零位调合电路的第二输入端uc2接可 调零位温偏发生器的输出端vb，零位调合电路的输出端vc接为零位温偏调整器的输出端
VXo可调零位温偏发生器(如图12所示)由电压型温偏函数发生器、双极性增益可调放大器与电阻R01、R02组成，电压型温偏函数发生器有一个输入端ut与一个输出端vt，电 压型温偏函数发生器的输入端ut分别通过电阻R02与ROl接正电源、负电源或正负电压基准，电压型温偏函数发生器的输出端vt接双极性增益可调放大器的输入端im，双极性增益 可调放大器的输出端va接为可调零位温偏发生器的输出端vb。电压型温偏函数发生器有直馈式、反馈式、综合式三种形式直馈式电压型温偏函数发生器(如图13a所示)由运放Al、热敏元件D12、电阻 R11、电位器Rpl、电阻RlO与R13组成，运放Al的同相输入端接电位器Rpl的滑动端，电位 器Rpl的二个固定端一端通过电阻R13接温偏函数发生器的输入端ut、另一端通过电阻 RlO接地，运放Al的反相输入端通过热敏元件D12与电阻Rll分别接温偏函数发生器的输 入端ut与接运放Al的输出端，运放Al的输出端接为温偏函数发生器的输出端vt。反馈式电压型温偏函数发生器(如图13b所示)由运放Al、电阻R12、热敏元件 D11、电位器Rpl、电阻RlO与R13组成，运放Al的同相输入端接电位器Rpl的滑动端，电位 器Rpl的二个固定端一端通过电阻R13接温偏函数发生器的输入端ut、另一端通过电阻 RlO接地，运放Al的反相输入端通过电阻R12与热敏元件Dll分别接温偏函数发生器的输 入端ut与接运放Al的输出端，运放Al的输出端接为温偏函数发生器的输出端vt。综合式电压型温偏函数发生器(如图13c所示)由运放Al、热敏元件Dll与D12、 电位器Rpl、电阻RlO与R13组成，运放Al的同相输入端接电位器Rpl的滑动端，电位器Rpl 的二个固定端一端通过电阻R13接温偏函数发生器的输入端ut、另一端通过电阻RlO接地， 运放Al的反相输入端通过两个热敏元件D12和Dll分别接温偏函数发生器的输入端ut与 接运放Al的输出端，运放Al的输出端接为温偏函数发生器的输出端vt。电压型温偏函数发生器的热敏元件Dll与D12通常采用对温度较为敏感的二极管 或稳压管。零位调合电路(如图14所示)由偏移修正电路与加权合成电路组成，偏移修正 电路有一个输入端um、一个输出端vm，加权合成电路有二个输入端uhl与uh2、一个输出端 vh，偏移修正电路的输入端um接为零位调合电路的第一输入端ucl，偏移修正电路的输出 端vm接加权合成电路的第一输入端uhl，加权合成电路的第二输入端uh2接为零位调合电 路的第二输入端uc2，加权合成电路的输出端vh接为零位调合电路的输出端vc。偏移修正电路由运放A3、电位器Rp3、电阻R30 R33组成，运放A3的同相输入端 通过电阻R30接地，运放A3的反相输入端通过电阻R32接偏移修正电路的输入端um、通过 电阻R33接电位器Rp3的滑动端、通过电阻R31接运放A3的输出端，电位器Rp3的二个固 定端分别接电源+Vp与-Vp，运放A3的输出端接为偏移修正电路的输出端vm。加权合成电路由运算放大器A4、电阻R40 R43组成，运放A4的同相输入端通过 电阻R40接地，运放A4的反相输入端通过电阻R42接加权合成电路的输入端uhl、通过电阻 R43接加权合成电路的输入端uh2、通过电阻R41接运放A4的输出端，运放A4的输出端接 为加权合成电路的输出端vh。倍率调整器由可调倍率温偏发生器与函数变换器、倍率调合电路组成，或还有一 个或两个加权组合器组成，加权组合器有二个输入端、一个输出端，可调倍率温偏发生器有 一个输入端Ud与一个输出端vd，函数变换器有一个输入端US与一个输出端VS，倍率调合 电路有五个输入端uel与ue21及ue31和ue22及ue32、二个输出端vel与ve2，倍率调合电路的第一输入端uel与第二输出端ve2分别接为倍率调整器的输入端uy与输出端vy，倍率调合电路的第二输入端ue21或第四输入端ue22接可调倍率温偏发生器的输出端vd，倍 率调合电路的第三输入端ue31或第五输入端ue32接函数变换器的输出端vs ；可调倍率温 偏发生器的输入端Ud接倍率调合电路的第一输入端uel或第一输出端vel或第二输出端 ve2,或者可调倍率温偏发生器的输入端Ud接第一加权组合器的输出端vql、而第一加权组 合器的两个输入端uqll与uql2此时分别接倍率调合电路的第一输入端uel、第一输出端 vel与第二输出端ve2三端中的二端；函数变换器的输入端us接倍率调合电路的第一输入 端uel或第一输出端vel或第二输出端ve2，或者函数变换器的输入端us接第二加权组合 器的输出端vq2、而第二加权组合器的两个输入端uq21与uq22此时分别接倍率调合电路的 第一输入端uel、第一输出端vel与第二输出端ve2三端中的二端。第一加权组合器(如图15a所示)由电位器Rp7与电压跟随器G7组成，电位器 Rp7的二个固定端分别作为加权组合器的二个输入端uqll与uql2，电位器Rp7的滑动端接 电压跟随器G7的输入端，电压跟随器G7的输出端接为加权组合器的输出端vql。第二加权组合器(如图15b所示)由电位器RpS与电压跟随器G8组成，电位器 RpS的二个固定端分别作为加权组合器的二个输入端uq21与uq22，电位器RpS的滑动端接 电压跟随器G8的输入端，电压跟随器G8的输出端接为加权组合器的输出端vq2。可调倍率温偏发生器(如图16所示)由比例型温偏函数发生器与双极性增益可 调放大器组成，比例型温偏函数发生器有一个输入端Ut与一个输出端vt，比例型温偏函数 发生器的输入端Ut接为可调倍率温偏发生器的输入端ud，比例型温偏函数发生器的输出 端Vt接双极性增益可调放大器的输入端ua，双极性增益可调放大器的输出端va接为可调 倍率温偏发生器的输出端vd。比例型温偏函数发生器有直馈式、反馈式、综合式三种形式直馈式比例型温偏函数发生器(如图17a所示)由运放A7、热敏元件Rt72、电阻 R71、电位器Rp7、电阻R70与R73组成，运放A7的同相输入端接电位器Rp7的滑动端，电位器 Rp7的二个固定端一端通过电阻R73接温偏函数发生器的输入端ut、另一端通过电阻R70 接地，运放A7的反相输入端通过热敏元件Rt72与电阻R71分别接温偏函数发生器的输入 端ut与接运放A7的输出端，运放A7的输出端接为温偏函数发生器的输出端vt。反馈式比例型温偏函数发生器(如图17b所示)由运放A7、电阻R72、热敏元件 Rt71、电位器Rp7、电阻R70与R73组成，运放A7的同相输入端接电位器Rp7的滑动端，电 位器Rp7的二个固定端一端通过电阻R73接温偏函数发生器的输入端ut、另一端通过电阻 R70接地，运放A7的反相输入端通过电阻R72与热敏元件Rt71分别接温偏函数发生器的输 入端ut与接运放A7的输出端，运放A7的输出端接为温偏函数发生器的输出端vt。综合式比例型温偏函数发生器(如图17c所示)由运放A7、热敏元件Rt71与 Rt72、电位器Rp7、电阻R70与R73组成，运放A7的同相输入端接电位器Rp7的滑动端，电 位器Rp7的二个固定端一端通过电阻R73接温偏函数发生器的输入端ut、另一端通过电阻 R70接地，运放A7的反相输入端通过两个热敏元件Rt72和Rt71分别接温偏函数发生器的 输入端ut与接运放A7的输出端，运放A7的输出端接为温偏函数发生器的输出端vt。比例型温偏函数发生器的热敏元件Rt71与Rt72通常采用对温度较为敏感的热敏 电阻。
函数变换器(如图18所示)由输入增益控制器、非线性函数发生器、输出增益控 制器组成，输入增益控制器和输出增益控制器采用双极性增益可调放大器，输入增益控制 器的输入端ual接为函数变换器的输入端us，输入增益控制器的输出端val接非线性函数 发生器的输入端un，非线性函数发生器的输出端vn接输出增益控制器的输入端ua2，输出 增益控制器的输出端va2接为函数变换器的输出端vs。非线性函数发生器有简易型非线性函数发生器、合成型非线性函数发生器两种简易型非线性函数发生器(如图19a所示)由运算放大器A8、电位器Rp8、非线性 元件N82、电阻R80 R83组成，运放A8的同相输入端接电位器Rp8的滑动端，电位器Rp8 的二个固定端一端通过电阻R83接非线性函数发生器的输入端un、另一端通过电阻R80接 地，运放A8的反相输入端通过非线性元件N82与电阻R82的串联电路接非线性函数发生器 的输入端un、同时通过电阻R81接运放A8的输出端，运放A8的输出端接为非线性函数发生 器的输出端vn。合成型非线性函数发生器(如图19b所示)由运算放大器A8、电位器Rp8、非线性 元件N811 N81n、电阻R80、R811 R81n、R82、R83组成，电阻R81 j与非线性元件N81j并 联，j = 1 n，n = 3，将此η个并联电路串联组成非线性组合电路，运放A8的同相输入端 接电位器RpS的滑动端，电位器RpS的二个固定端一端通过电阻R83接非线性函数发生器 的输入端皿、另一端通过电阻R80接地，运放A8的反相输入端通过电阻R82接非线性函数 发生器的输入端un、同时通过非线性组合电路接运放A8的输出端，运放A8的输出端接为非 线性函数发生器的输出端vn ；η还可以根据需要取其它不同的值。倍率调合电路有统调型倍率调合电路、分调型倍率调合电路两种形式统调型倍率调合电路(如图20所示)由两个运算放大器Α5与Α6、电位器Rp5、电 阻R50 R54、R60 R64组成，运放A5的同相输入端通过电阻R50接地，运放A5的反相输 入端通过电阻R52及R53与R54分别接输出合成器的第一第二第三输入端uel及ue21与 ue31、并通过电阻R51接电位器Rp5的一个固定端，电位器Rp5的滑动端接运放A5的输出 端，第一运放的输出端接为倍率调合电路的第一输出端vel，运放A6的同相输入端通过电 阻R60接地，运放A6的反相输入端通过电阻R62接电位器Rp5的另一个固定端、通过电阻 R63与R64分别接输出合成器的第四第五输入端ue22与ue32、并通过电阻R61接运放A6 的输出端，运放A6的输出端接为输出合成器的第二输出端ve2。分调型倍率调合电路(如图21所示)由运算放大器A5与A6、二极管D5a与D5b、 电位器 Rp5a 与 Rp5b、电阻 R50、R5la、R5Ib、R52、R53、R54 和 R60、R61、R62a、R62b、R63、R64 组成，运放A5的同相输入端通过电阻R50接地，运放A5的反相输入端通过电阻R52及R53 与R54分别接倍率调合电路的第一第二第三输入端uel及ue21与ue31、并通过电阻R51a 与R51b分别接电位器Rp5a与Rp5b的一个固定端，电位器Rp5a与Rp5b的滑动端分别通过 二极管D5a与D5b接运放A5的输出端，二极管D5a与D5b相连的一侧极性相反，第一运放 的输出端接为倍率调合电路的第一输出端vel，运放A6的同相输入端通过电阻R60接地，运 放A6的反相输入端通过电阻R62a与R62b分别接电位器Rp5a与Rp5b的另一个固定端、通 过电阻R63与R64分别接倍率调合电路的第四第五输入端ue22与ue32、通过电阻R61接运 放A6的输出端，运放A6的输出端接为倍率调合电路的第二输出端ve2。模拟信号调理器通过对零位的调整、零位的温度补偿、倍率(放大倍数)的调整与非线性校正或对正负倍率(放大倍数)分别进行调整与校正实现对模拟信号的调理。实施例11高阻型模拟信号调理器，有一个输入端与一个输出端，高阻型模拟信号调理器由 电压跟随器GO与模拟信号调理器组成，电压跟随器GO的输入端作为高阻型模拟信号调理 器的输入端，电压跟随器GO的输出端接模拟信号调理器的输入端uw，模拟信号调理器的输 出端■作为高阻型模拟信号调理器的输出端。高阻型模拟信号调理器的原理框图如图22、图23所示。
权利要求
一种双极性增益可调放大器，有一个输入端ua与一个输出端va，根据结构或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；其特征在于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ua、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ua、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va；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ua、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ua、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va；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ua、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ua、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ua、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va；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ua、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ua、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va；统调型双极性增益可调放大器由两个运放、电位器与多个电阻组成，第一运放的同相输入端通过电阻接地，第一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ua、通过电阻接电位器的一个固定端，电位器的滑动端接第一运放的输出端，第二运放的同相输入端通过电阻接地，第二运放的反相输入端通过电阻接电位器的另一个固定端、并通过电阻接双极性增益可调放大器的输入端ua、通过电阻接第二运放的输出端，第二运放的输出端接为双极性增益可调放大器的输出端va；分调型双极性增益可调放大器由两个运放、两个二极管、两个电位器与多个电阻组成，第一运放的同相输入端通过电阻接地，第一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ua、通过两个电阻分别接两个电位器的一个固定端，两个电位器的滑动端分别通过两个二极管接第一运放的输出端，两个二极管相连的一侧极性相反，第二运放的同相输入端通过电阻接地，第二运放的反相输入端通过两个电阻分别接两个电位器的另一个固定端、通过电阻接双极性增益可调放大器的输入端ua、并通过电阻接第二运放的输出端，第二运放的输出端接为双极性增益可调放大器的输出端va。
2.一种含有权利要求1所述的双极性增益可调放大器的高阻型双极性增益可调放大 器，有一个输入端与一个输出端，其特征在于高阻型双极性增益可调放大器由电压跟随器 与双极性增益可调放大器组成，电压跟随器的输入端作为高阻型双极性增益可调放大器的 输入端，电压跟随器的输出端接双极性增益可调放大器的输入端ua，双极性增益可调放大器的输出端va作为高阻型双极性增益可调放大器的输出端。
3.一种含有权利要求1所述的双极性增益可调放大器的双极性零位增益可调放大器， 有一个输入端UX与一个输出端VX，其特征在于双极性零位增益可调放大器由零位调整电 路与双极性增益可调放大器组成，零位调整电路有一个输入端UZ、一个输出端VZ，零位调 整电路的输入端UZ作为双极性零位增益可调放大器的输入端UX，零位调整电路的输出端 VZ接双极性增益可调放大器的输入端ua，双极性增益可调放大器的输出端va作为双极性 零位增益可调放大器的输出端vx ；所述的零位调整电路由运放、电位器与多个电阻组成，运放的同相输入端通过电阻接 地，运放的反相输入端通过电阻接零位调整电路的输入端uz、通过电阻接电位器的滑动端、 通过电阻接运放的输出端，电位器的二个固定端分别接正电源、负电源或正负电压基准，运 放的输出端接为零位调整电路的输出端VZ。
4.一种含有权利要求3所述的双极性零位增益可调放大器的高阻型双极性零位增益 可调放大器，有一个输入端与一个输出端，其特征在于高阻型双极性零位增益可调放大器 由电压跟随器与双极性零位增益可调放大器组成，电压跟随器的输入端作为高阻型双极性 零位增益可调放大器的输入端，电压跟随器的输出端接双极性零位增益可调放大器的输入 端ux，双极性零位增益可调放大器的输出端VX作为高阻型双极性零位增益可调放大器的 输出端。
5.一种含有权利要求1所述的双极性增益可调放大器的模拟信号调理器，有一个输入 端UW与一个输出端VW，其特征在于模拟信号调理器由零位温偏调整器与倍率调整器组 成，零位温偏调整器有一个输入端UX与一个输出端VX，倍率调整器有一个输入端uy与一个 输出端vy，零位温偏调整器的输入端ux即为模拟信号调理器的输入端uw，零位温偏调整器 的输出端vx接倍率调整器的输入端uy，倍率调整器的输出端vy即为模拟信号调理器的输 出端VW ；所述的零位温偏调整器由可调零位温偏发生器与零位调合电路组成，可调零位温偏发 生器有一个输出端Vb，零位调合电路有二个输入端UCl与UC2、一个输出端VC，零位调合电 路的第一输入端ucl接为零位温偏调整器的输入端ux，零位调合电路的第二输入端uc2接 可调零位温偏发生器的输出端vb，零位调合电路的输出端vc接为零位温偏调整器的输出 端VX ；所述的可调零位温偏发生器由电压型温偏函数发生器、双极性增益可调放大器与电阻 组成，电压型温偏函数发生器有一个输入端Ut与一个输出端vt，电压型温偏函数发生器的 输入端Ut分别通过电阻接正电源、负电源或正负电压基准，电压型温偏函数发生器的输出 端Vt接双极性增益可调放大器的输入端ua，双极性增益可调放大器的输出端va接为可调 零位温偏发生器的输出端vb ；所述的电压型温偏函数发生器由运放、热敏元件、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通过电阻接温偏函数发生器的输入端 ut、另一端通过电阻接地，运放的反相输入端通过两个热敏元件或一个电阻一个热敏元件 分别接温偏函数发生器的输入端Ut与接运放的输出端，运放的输出端接为温偏函数发生 器的输出端vt ；所述的热敏元件通常采用对温度较为敏感的二极管或稳压管；所述的零位调合电路由偏移修正电路与加权合成电路组成，偏移修正电路有一个输入端um、一个输出端vm，加权合成电路有二个输入端uhl与uh2、一个输出端vh，偏移修正电 路的输入端um接为零位调合电路的第一输入端ucl，偏移修正电路的输出端vm接加权合成 电路的第一输入端uhl，加权合成电路的第二输入端uh2接为零位调合电路的第二输入端 uc2，加权合成电路的输出端vh接为零位调合电路的输出端vc ； 所述的偏移修正电路由运放、电位器与多个电阻组成，运放的同相输入端通过电阻接 地，运放的反相输入端通过电阻接偏移修正电路的输入端um、通过电阻接电位器的滑动端、 并通过电阻接运放的输出端，电位器的二个固定端分别接正电源、负电源或正负电压基准， 运放的输出端接为偏移修正电路的输出端vm ；所述的加权合成电路采用双输入单输出的运放加法器电路；所述的倍率调整器由可调倍率温偏发生器与函数变换器、倍率调合电路组成，或还有 一个或两个加权组合器组成，加权组合器有二个输入端、一个输出端，可调倍率温偏发生器 有一个输入端ud与一个输出端vd，函数变换器有一个输入端us与一个输出端vs，倍率调 合电路有五个输入端uel与ue21及ue31和ue22及ue32、二个输出端vel与ve2，倍率调 合电路的第一输入端uel与第二输出端ve2分别接为倍率调整器的输入端uy与输出端vy， 倍率调合电路的第二输入端ue21或第四输入端ue22接可调倍率温偏发生器的输出端vd， 倍率调合电路的第三输入端ue31或第五输入端ue32接函数变换器的输出端vs ；可调倍率 温偏发生器的输入端Ud接倍率调合电路的第一输入端uel或第一输出端vel或第二输出 端ve2，或者可调倍率温偏发生器的输入端Ud接第一加权组合器的输出端vql、而第一加权 组合器的两个输入端uq 11与uq 12此时分别接倍率调合电路的第一输入端uel、第一输出 端vel与第二输出端ve2三端中的二端；函数变换器的输入端us接倍率调合电路的第一输 入端uel或第一输出端vel或第二输出端ve2，或者函数变换器的输入端us接第二加权组 合器的输出端vq2、而第二加权组合器的两个输入端uq21与uq22此时分别接倍率调合电路 的第一输入端uel、第一输出端vel与第二输出端ve2三端中的二端；所述的加权组合器由电位器与电压跟随器组成，电位器的二个固定端分别作为加权组 合器的二个输入端，电位器的滑动端接电压跟随器的输入端，电压跟随器的输出端接为加 权组合器的输出端；所述的加权组合器另一种方式是采用二选一的单刀双掷开关，二个固定端为加权组合 器的二个输入端，一个选择端为加权组合器的输出端；所述的可调倍率温偏发生器由比例型温偏函数发生器与双极性增益可调放大器组成， 比例型温偏函数发生器有一个输入端Ut与一个输出端vt，比例型温偏函数发生器的输入 端Ut接为可调倍率温偏发生器的输入端ud，比例型温偏函数发生器的输出端Vt接双极性 增益可调放大器的输入端ua，双极性增益可调放大器的输出端va接为可调倍率温偏发生 器的输出端vd;所述的比例型温偏函数发生器由运放、热敏元件、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通过电阻接温偏函数发生器的输入端 ut、另一端通过电阻接地，运放的反相输入端通过两个热敏元件或一个电阻一个热敏元件 分别接温偏函数发生器的输入端ut与接运放的输出端，运放的输出端接为温偏函数发生 器的输出端vt ；所述的热敏元件通常采用对温度较为敏感的热敏电阻；所述的函数变换器由输入增益控制器、非线性函数发生器、输出增益控制器组成，输入增益控制器和输出增益控制器采用双极性增益可调放大器，输入增益控制器的输入端ual 接为函数变换器的输入端us，输入增益控制器的输出端val接非线性函数发生器的输入端 un,非线性函数发生器的输出端vn接输出增益控制器的输入端ua2，输出增益控制器的输 出端va2接为函数变换器的输出端vs ；所述的非线性函数发生器有简易型非线性函数发生器、合成型非线性函数发生器两种 简易型非线性函数发生器由运放、电位器、非线性元件与多个电阻组成，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通过电阻接非线性函数发生器的输入端 un、另一端通过电阻接地，运放的反相输入端通过非线性元件与电阻的串联电路接非线性 函数发生器的输入端un、同时通过电阻接运放的输出端，运放的输出端接为非线性函数发 生器的输出端vn;合成型非线性函数发生器由运放、电位器与多个非线性元件、多个电阻组成，将多个电 阻与非线性元件并联的电路串联组成非线性组合电路，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通过电阻接非线性函数发生器的输入端un、另一端通过电阻 接地，运放的反相输入端通过电阻接非线性函数发生器的输入端im、同时通过非线性组合 电路接运放的输出端，运放的输出端接为非线性函数发生器的输出端vn;所述的倍率调合电路有统调型倍率调合电路、分调型倍率调合电路两种形式 统调型倍率调合电路由两个运放、电位器与多个电阻组成，第一运放的同相输入端通 过电阻接地，第一运放的反相输入端通过三个电阻分别接输出合成器的第一第二第三输入 端uel及ue21与ue31、并通过电阻接电位器的一个固定端，电位器的滑动端接第一运放的 输出端，第一运放的输出端接为倍率调合电路的第一输出端vel，第二运放的同相输入端通 过电阻接地，第二运放的反相输入端通过电阻接电位器的另一个固定端、通过两个电阻分 别接输出合成器的第四第五输入端ue22与ue32、并通过电阻接第二运放的输出端，第二运 放的输出端接为输出合成器的第二输出端ve2 ；分调型倍率调合电路由两个运放、两个二极管、两个电位器与多个电阻组成，第一运放 的同相输入端通过电阻接地，第一运放的反相输入端通过三个电阻分别接倍率调合电路的 第一第二第三输入端uel及ue21与ue31、并通过两个电阻分别接两个电位器的一个固定 端，两个电位器的滑动端通过两个二极管接第一运放的输出端，两个二极管相连的一侧极 性相反，第一运放的输出端接为倍率调合电路的第一输出端vel，第二运放的同相输入端通 过电阻接地，第二运放的反相输入端通过两个电阻分别接两个电位器的另一个固定端、通 过两个电阻分别接倍率调合电路的第四第五输入端ue22与ue32、并通过电阻接第二运放 的输出端，第二运放的输出端接为倍率调合电路的第二输出端ve2。
6. 一种含有权利要求5所述的模拟信号调理器的高阻型模拟信号调理器，有一个输入 端与一个输出端，其特征在于高阻型模拟信号调理器由电压跟随器与模拟信号调理器组 成，电压跟随器的输入端作为高阻型模拟信号调理器的输入端，电压跟随器的输出端接模 拟信号调理器的输入端UW，模拟信号调理器的输出端VW作为高阻型模拟信号调理器的输 出端。
全文摘要
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，特别是采用运放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。双极性增益可调放大器有电压型、简约型、电流型、衰减型与统调型、分调型等几种形式，电压型、简约型、电流型、衰减型放大器采用单运放电路，统调型、分调型放大器则采用双运放电路，模拟信号调理器由零位温偏调整器与倍率调整器组成，双极性增益可调放大器是组成双极性零位增益可调放大器、模拟信号调理器的基础。本发明用途范围广、并具有较高的实用价值。
文档编号H03G3/00GK101847966SQ20101019970
公开日2010年9月29日 申请日期2010年6月4日 优先权日2010年6月4日
发明者于燕萍, 司霞, 夏根明, 张金龙, 朱明 申请人:上海大学