小磷光一

AD8022AR在偏置放大电路中的应用

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  在刚刚做的关节驱动系统的课题里,MATLAB里RTW的输出电压量程有0~5V和0~10V,而系统的电压输入范围为-10~10V,为实现RTW与驱动板之间的连接,需要搭建电压偏置放大电路实现二者之间电压转换。本文采用双运放芯片AD8022AR来实现0~10V到-10~10V的转换。电路设计中每一路设有一个可变电阻用来进行电压微调,以使到RTW输出为5V时驱动板输出正好为0V。偏置电路的原理图和实物图如图。

                                

                                                             图 偏置放大电路实物图及原理图

  从RTW输出0~10V电压,测得经过偏置放大后得到驱动板输入及输出电压如表。

 

RTW输出

驱动板输入

驱动板输出

0

-9.93

-22.21

1

-8.06

-18.11

2

-6.05

-13.51

3

-4.02

-8.77

4

-2.01

-4.11

5

0.00

0.5

6

2.00

5.2

7

4.03

9.81

8

6.04

14.55

9

8.05

18.96

10

9.59

22.04

 

表 RTW输出0~10V对应的驱动板输入输出(V)

  根据上表数据可得出RTW输出电压与驱动板输入输出之间的关系曲线如下

图 电机驱动电路输入、输出电压对应关系曲线

  由图中曲线我们可以看出,RTW输出电压与驱动板输入电压之间、驱动板输入输出之间都是线性变化的关系,所以在对关节控制系统进行建模时,可以把从RTW到驱动板输出之间的电路看做比例环节。当然,这都是后话了。

  AD8022内置两个低噪声、高速、电压反馈型放大器,每个放大器的静态电流仅4.0 mA,而且电压噪声仅为2.5 nV/√Hz。这两个放大器提供宽带宽、低失真性能,当驱动容性负载时具有稳定的高输出电流。AD8022采用ADI公司的高电压XFCB双极性工艺制造,可以在较宽的电源电压范围内工作。它提供8引脚MSOP和8引脚SOIC两种封装。AD8022具有快速过压恢复和宽带宽特性,非常适合用作ADSL、VDSL或专有xDSL收发器设计中的接收通道前端。

  在xDSL线路接口电路中,AD8022的运算放大器可以配置为线路变压器中的差分接收器,或配置为独立的有源滤波器。